FR2746467A1 - Embrayage a friction, en particulier pour vehicules automobiles - Google Patents
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Abstract
L'embrayage comprend une contre-plaque de pression (2), avec un axe de rotation (11), un boîtier d'embrayage (6) fixé sur la contre-plaque (2), une plaque de pression (5) solidaire en rotation dans le boîtier d'embrayage mais en déplacement axial, des moyens d'actionnement et un accumulateur de force (7) entre le boîtier (6) et la plaque (5) pour serrer un disque d'embrayage entre la plaque (5) et la contre-plaque (2), un dispositif de compensation d'usure des garnitures de friction entre le boîtier (6), les moyens d'actionnement ou l'accumulateur de force (7), et la plaque (5), et un élément de déplacement (18, 19) concentrique à l'axe de rotation (11) doté de surfaces obliques périphériques. Le guidage radial de l'élément de déplacement (18, 19) a lieu par plusieurs goujons de guidage axiaux (17) en périphérie, lesquels sont agencés de façon fixe sur un composant (5) centré par rapport à l'axe (11).
Description
L'invention concerne un embrayage à friction, en particulier pour véhicule
automobile, qui comprend une contre-plaque de pression, par exemple sous forme d'un volant d'inertie, lequel définit un axe de rotation, un boîtier d'embrayage, qui est fixé sur la contre-plaque de pression, une plaque de pression, qui est agencée solidairement en rotation à l'intérieur du boîtier d'embrayage, mais avec possibilité de se déplacer axialement, des moyens d'actionnement et un accumulateur de force, qui sont agencés entre le boîtier d'embrayage et la plaque de pression, et sont capables de serrer un disque d'embrayage entre la plaque de pression et la contre-plaque de pression, un dispositif pour compenser l'usure de la garniture de friction, qui est agencé entre le boîtier d'embrayage, les moyens d'actionnement ou accumulateur de force et la plaque de pression, et au moins un élément de déplacement agencé concentriquement à l'axe de rotation, avec des surfaces obliques
réalisées à la périphérie.
Un embrayage à friction du type ci-dessus est connu par exemple du document DE 44 12 107. Dans cette construction connue, deux éléments de déplacement sont guidés concentriquement à l'axe de rotation de la plaque contre la plaque de pression, et ceci au niveau d'un
diamètre intérieur qui est formé à travers un doigt en saillie.
L'objectif de la présente invention est, dans des embrayages à friction du genre précité, de réaliser le dispositif de compensation pour l'usure de la garniture de friction avec une structure simple et une excellente
mobilité en service.
Conformément à l'invention, cet objectif est atteint par le fait que le guidage dudit au moins un élément de déplacement en direction radiale a lieu au moyen de plusieurs goujons de guidage répartis à la périphérie et s'étendant dans la direction axiale, lesquels sont agencés de façon
fixe sur un composant centré par rapport à l'axe de rotation.
Grâce à l'agencement de plusieurs goujons de guidage, en particulier au nombre de trois, répartis à la périphérie et s'étendant en direction axiale, on assure que le ou les éléments de déplacement ne viennent en contact que de manière localisée avec les éléments de guidage sous forme des goujons de guidage, de sorte que même après un service prolongé le dispositif de déplacement reste très facile à déplacer. En outre, on peut se passer par rapport à l'état de la technique d'un usinage par enlèvement de matière sur la plaque de pression dans cette région. On propose en outre que l'accumulateur de force soit réalisé sous forme d'un ressort à membrane, qu'au moins un élément de déplacement soit agencé entre le ressort à membrane et la plaque de pression, et que les goujons de guidage soient mis en place dans la plaque de pression. Une telle réalisation a une structure particulièrement simple, puisque le ressort à membrane produit la force de pression, et qu'il inclut
simultanément les éléments de transmission.
D'une manière particulièrement simple, les goujons de guidage sont agencés au niveau du diamètre intérieur dudit au moins un élément de déplacement. Grâce à l'agencement concentrique de la plaque de pression dans le boîtier d'embrayage en raison de l'agencement des goujons de guidage dans la plaque de pression, le ou les éléments de déplacement sont guidés de façon centrée au moyen de leur diamètre intérieur. Avec ce genre de guidage, même pour des vitesses de rotation très élevées, on est assuré que la mobilité en rotation des éléments de
déplacement reste toujours conservée.
Cependant, il est sans problème aussi possible d'agencer les goujons de guidage au niveau du diamètre extérieur dudit au moins un élément de déplacement. Dans le cas de forces centrifuges élevées, une telle construction protège les éléments de déplacement vis-à-vis d'une déformation. Une autre variante prévoit que les goujons de guidage soient agencés alternativement au niveau du diamètre extérieur et du diamètre intérieur dudit au moins un élément de déplacement. Certes, un tel guidage présente un plus grand nombre de points de contact entre les goujons de guidage et les éléments de déplacement, mais on obtient toutefois un
guidage particulièrement efficace des éléments de déplacement.
Selon une autre proposition de l'invention, on prévoit deux éléments de déplacement agencés axialement l'un derrière l'autre, et ceux-ci sont serrés mutuellement l'un vers l'autre dans le sens périphérique à l'aide d'au moins un élément à ressort. L'utilisation de deux éléments de déplacement pourvus de surfaces obliques correspondantes, qui sont sollicités en sens opposés par des forces élastiques, permet un usinage très simple de la plaque de pression. Dans la zone de contact entre la plaque de pression et l'élément de déplacement associé à la plaque de pression, on a simplement besoin d'une surface d'appui périphérique qui s'étend perpendiculairement à l'axe de rotation. Le montage et la mise
en place des deux éléments de déplacement ne sont pas critiques vis-à-
vis de la plaque de pression, puisque ledit au moins un élément de
ressort n'agit qu'entre les deux éléments de déplacement.
Il est cependant aussi possible de prévoir au moins un élément de ressort qui est fixé par une extrémité à la plaque de pression et par l'autre extrémité à l'élément de déplacement correspondant. En fait, lorsqu'on utilise deux éléments de déplacement, celui qui n'est pas sollicité par le ressort ne peut alors pas être arrêté en direction périphérique. Ceci peut avoir par exemple lieu au moyen du ressort à
membrane, ou encore au moyen d'un agencement à jeu.
Le ou les éléments de ressort sont réalisés de façon avantageuse sous forme de ressorts de traction hélicoïdaux et sont agencés tangentiellement dans le diamètre intérieur de l'élément ou des éléments de déplacement, ces ressorts étant accrochés par une extrémité dans une ouverture dans les éléments de déplacement et par l'autre extrémité à l'un des goujons de guidage qui sont disposés au niveau du diamètre intérieur. Ainsi, il est d'une part possible de fabriquer économiquement les ressorts, et certains des goujons de guidage au moins sont utilisés en supplément comme appuis pour la
force des ressorts.
Dans ce cas, l'autre extrémité des ressorts peut être réalisée sous forme d'un crochet ouvert et s'étendre approximativement dans un plan parallèle au ressort à membrane, et ceci dans une fente entre la plaque de pression et l'élément de déplacement. Ainsi, on peut loger d'une
manière économique en place un ressort très facile à fabriquer.
Il est toutefois aussi possible de réaliser l'autre extrémité des ressorts sous forme d'une spire de ressort qui s'étend parallèlement à l'axe de rotation, qui est enfilée sur le goujon de guidage correspondant et s'appuie sur le ou les éléments de déplacement. On doit ici simplement tenir compte de ce que le goujon de guidage correspondant soit décalé radialement vers l'intérieur de la valeur de l'épaisseur du matériau des ressorts. Une telle réalisation des ressorts est également simple à fabriquer et on ne doit réaliser aucun espace additionnel pour
l'extrémité du ressort en dépassement.
On prévoit en outre que les goujons de guidage et/ou les éléments de déplacement soient réalisés de manière à empêcher la corrosion. Ceci sert à un déroulement sans friction des déplacements de la totalité des composants sur la durée de vie entière de l'embrayage de friction. Dans ce cas, les goujons de guidage et/ou les éléments de déplacement peuvent être fabriqués eux-mêmes en matériau empêchant la corrosion,
ou bien ils peuvent être revêtus d'un tel matériau.
L'invention sera décrite plus en détail ci-après en se référant à plusieurs exemples de réalisation. Dans les figures: la figure 1 montre la moitié supérieure d'une coupe longitudinale à travers un embrayage à friction; les figures 2a et 2b sont respectivement une vue de dessus et une vue latérale (dans la direction Z) des éléments de déplacement; la figure 3 est une vue de la plaque de pression avec les éléments de déplacement et les ressorts, prise depuis la direction du ressort à membrane; et les figures 4a, 4b; Sa, 5b; 6a, 6b sont des vues partielles en direction axiale et en direction radiale, respectivement, de ressorts différents et
de réalisations différentes des éléments de déplacement.
La figure 1 montre ce qu'on appelle un embrayage à ressort à membrane poussée 1, dont le boîtier d'embrayage 6 est fermement relié à une contre-plaque de pression 2 suggérée, par exemple sous la forme d'un volant d'inertie. Dans le boîtier d'embrayage 6 est agencée une plaque de pression 5 qui est reliée solidairement en rotation au boîtier d'embrayage 6, mais de façon à pouvoir se déplacer axialement (par exemple au moyen de ressorts à lame tangentiels). Entre la plaque de pression 5 et le boîtier d'embrayage 6 est agencé un ressort à membrane 7 qui est monté en basculement sur le boîtier d'embrayage 6 au niveau d'un diamètre moyen par l'intermédiaire de plusieurs goujons d'écartement 10 répartis à la périphérie, par exemple avec interposition d'une bague en fil 12. Radialement en direction de l'intérieur, le ressort à membrane 7 est pourvu de languettes de ressort 8 qui sont réalisées pour l'attaque d'un système de débrayage, non représenté. La totalité
des parties de l'embrayage à friction 1 peuvent tourner avec la contre-
plaque de pression 2 autour d'un axe de rotation, 11. Entre la contre-
plaque de pression 2 et la plaque de pression 5, il est possible de serrer un disque d'embrayage avec des garnitures de friction 4 afin de transmettre le couple de rotation depuis la contre-plaque de pression 2 vers un arbre d'entrée de transmission, non représenté, qui s'étend concentriquement à l'axe de rotation 11. L'embrayage à friction 1 est
pourvu d'un dispositif 3 destiné à compenser automatiquement l'usure.
A cet effet, on a prévu un ou plusieurs éléments à jeu 13 répartis à la périphérie, qui sont constitués d'une part par un goujon coulissant 14, parallèle à l'axe de rotation 11, et ceci dans un perçage 20 de la plaque de pression 5. D'autre part, chaque élément à jeu 13 est constitué par un levier 15, lequel est fermement relié au goujon coulissant 14, et s'étend radialement vers l'intérieur de telle manière qu'il s'appuie soit sur le côté du ressort à membrane 7 détourné de la plaque de pression 5, soit du côté d'un élément de déplacement 18, 19 détourné de la plaque de pression 5. Dans le cas présent, comme on le voit aussi à la figure 2, on a prévu deux éléments de déplacement 18, 19 montés axialement l'un derrière l'autre, parmi lesquels un des éléments de déplacement désigné par la référence 19 s'appuie directement sur la plaque de pression 5 et
l'autre, portant la référence 18, s'appuie sur le ressort à membrane 7.
Les deux éléments de déplacement 18 et 19 sont réalisés sous forme annulaire et présentent dans les régions tournées l'une vers l'autre plusieurs surfaces obliques 22, 23 réparties à la périphérie. En outre, la force d'un ressort agit entre les deux éléments de déplacement 18 et 19, de telle façon que les deux éléments de déplacement 18 et 19 sont serrés dans le sens périphérique l'un contre l'autre et ont tendance à augmenter leur extension axiale suite à un déplacement relatif périphérique et par montée sur les surfaces obliques 22 et 23. À cet effet, on a prévu dans le cas présent plusieurs ressorts à bras 21 répartis à la périphérie, qui s'engagent dans des ouvertures correspondantes 24 des deux éléments de déplacement 18 et 19. Les deux éléments de déplacement 18 et 19 sont guidés en direction radiale par rapport à la plaque de pression 5 et centrés, et ceci à l'aide de plusieurs goujons de guidage 17 répartis à la périphérie de la plaque de pression 5 et mis en place dans celle-ci, ces goujons s'étendant parallèlement à l'axe de rotation 11. En outre, chaque goujon coulissant 14 est pourvu d'un ressort hélicoïdal 9, lequel s'appuie d'une part contre la plaque de pression 5 et d'autre part sur une tête 16 du goujon coulissant 14, grâce à quoi celui-ci est précontraint en direction de la contre-plaque de pression 2. En outre, le ressort hélicoïdal 9 est agencé de telle façon qu'il exerce aussi un couple sur le goujon coulissant 14 afin de le
coincer dans le perçage 20 de la plaque de pression 5.
Pour ce qui concerne le fonctionnement général, on se référera ici encore à l'état de la technique sous la forme du document DE 44 12 107. Au contraire de cet état de la technique, dans le cas de la présente construction, le guidage des deux éléments de déplacement 18 et 19 est résolu de telle façon que l'on prévoit plusieurs goujons de guidage 17 répartis à la périphérie et agencés dans la plaque de pression 5 parallèlement à l'axe de rotation 11, et ces goujons de guidage 17 assurent la fixation radiale des éléments de déplacement 18 et 19. Ici, on envisage de préférence au total trois goujons de guidage 17. Dans ce cas, les goujons de guidage 17 sont agencés de préférence radialement à l'intérieur des éléments de déplacement 18 et 19. Grâce à cela, il apparait d'une part des problèmes de tolérances plus réduits et on ne doit d'autre part pas maintenir obligatoirement un contact forcé durable entre les éléments de déplacement 18 et 19 et les goujons de guidage 17. En tout cas, il se produit au niveau des emplacements de contact tout au plus un contact linéaire, grâce à quoi le déplacement se produit d'une manière très pauvre en friction dans le cas d'un rattrapage de jeu automatique. Afin de maintenir le déplacement pauvre en friction même après un service prolongé, il peut être avantageux de réaliser les goujons de guidage et/ou les éléments de déplacement de façon à empêcher la corrosion. Il peut alors tout à fait suffire de pourvoir l'un des éléments concernés d'un revêtement qui empêche l'usure, ou d'un revêtement de protection anticorrosion, mais il est aussi possible de fabriquer au moins certaines de ces pièces en un matériau
qui n'est pas sujet à la corrosion.
La figure 3 montre la plaque de pression en vue de dessus, et ceci depuis le côté du ressort à membrane. L'un des éléments de déplacement 18, 19, ou les deux, sont agencés de manière concentrique à l'axe de rotation 11, et sont fixés dans le cas présent à trois goujons de guidage situés radialement à l'intérieur et par trois goujons de guidage 25 situés radialement à l'extérieur. Les deux types de goujons de guidage sont agencés en décalage mutuel en direction périphérique, de sorte que l'élément de déplacement ou les éléments de déplacement sont guidés de façon régulière radialement à l'extérieur et radialement à l'intérieur. En outre, il est prévu trois ressorts de traction hélicoïdaux 26 répartis à la périphérie, qui sont accrochés par une extrémité respectivement dans une ouverture 28 dans l'un des éléments de déplacement, et sont accrochés par l'autre extrémité à l'un des goujons de guidage 17 qui se trouvent radialement à l'intérieur des éléments de déplacement. Comme on peut le voir en particulier de la représentation agrandie d'une vue partielle en direction axiale et en direction radiale dans les figures 4a et 4b, le ressort de traction hélicoïdal 26 est accroché par une extrémité 29 dans une ouverture 28 dans l'élément de déplacement 19. L'autre extrémité 30 est accrochée respectivement à un goujon de guidage 17 qui guide les éléments de déplacement 18 et 19 radialement vers l'intérieur. Afin de pouvoir accrocher l'autre extrémité 30 sans problème sur le goujon de guidage 13, on prévoit dans le cas présent une fente 32 entre l'élément de déplacement 19 et la plaque de pression 5. Cette fente 32 peut être agencée en variante dans l'élément de déplacement 19 ou dans la plaque de pression 5. Dans le cas présent,
la fente 32 est ménagée directement dans la plaque de pression 5.
Comme on peut le voir de la représentation radiale depuis l'intérieur, le ressort de traction hélicoïdal 26 est accroché à l'élément de déplacement 19 qui est directement appliqué contre la plaque de pression 5. Par conséquent, il est nécessaire que l'autre élément de déplacement 18, lequel est sollicité directement par la plaque de pression, soit arrêté en direction périphérique. Ceci peut par exemple avoir lieu au moyen du levier 15 du dispositif de jeu 13 qui s'engage
dans une découpe correspondante de l'élément de déplacement 18.
Dans les figures Sa et 5b on a montré également une représentation agrandie d'une vue partielle en direction axiale et en direction radiale respectivement. Le ressort de traction hélicoïdal 27 utilisé dans ce cas est accroché par une extrémité 29 dans une ouverture 28 de l'élément de déplacement intérieur 19 et l'autre extrémité 31 est réalisée sous forme d'une spire de ressort parallèle à l'axe de rotation 11, mais qui n'agit pas en tant que spire de ressort et qui est enfilée sur le diamètre extérieur du goujon de guidage 17. Ce goujon de guidage correspondant 17 est ici décalé radialement vers l'intérieur d'une valeur égale à l'épaisseur du matériau du ressort de traction hélicoïdal 27, de sorte que les deux éléments de déplacement 18 et 19 sont guidés sur le diamètre extérieur de cette spire de ressort. Grâce à cette construction il n'est pas nécessaire de prévoir une place séparée pour une extrémité de ressort en dépassement. De plus, le montage de ce ressort de traction
hélicoïdal 27 est simplifié.
Comme montré dans les figures 3 à 5, il est avantageux que l'élément de déplacement 19, lequel n'est pas directement en contact avec le ressort à membrane, soit chargé en direction périphérique par les ressorts de traction hélicoïdaux 26 et 27. Ici, les ressorts peuvent légèrement déformer l'élément de déplacement 19, de sorte que celui-ci ne présente plus exactement une forme annulaire. Ceci est cependant sans importance à cet endroit, puisque l'élément de déplacement situé en avant 18 est en contact avec le ressort à membrane et que celui-ci
n'est pas concerné par cette déformation.
La figure 6 montre l'agencement d'un élément de déplacement individuel 18, qui repose sur la plaque de pression 5 via une surface plane et qui est pourvu en direction du ressort à membrane de plusieurs surfaces obliques 33. Ces surfaces obliques 33 sont appliquées sur des régions individuelles 34 du ressort à membrane 7 qui sont écartées dans le sens périphérique. Ces régions 34 présentent la même pente que les surfaces obliques 33. Cette construction a une structure particulièrement simple, puisque le second élément de déplacement peut être omis sans remplacement. Le ressort de traction hélicoïdal 27 est déjà connu du mode de réalisation de la figure 5 dans sa constitution
et son mode d'action.
On notera que le ressort à membrane utilisé peut être utilisé soit dans un mode de réalisation comprimé soit dans un mode de réalisation en traction.
Claims (11)
1. Embrayage à friction, en particulier pour véhicules automobiles, comprenant une contre-plaque de pression (2), par exemple sous forme d'un volant d'inertie, laquelle défminit un axe de rotation (1 1), un boîtier d'embrayage (6), lequel est fixé sur la contre-plaque de pression (2), une plaque de pression (5), laquelle est agencée solidairement en rotation à l'intérieur du boîtier d'embrayage, mais avec faculté de se déplacer axialement, des moyens d'actionnement et un accumulateur de force (7), lesquels sont agencés entre le boîtier d'embrayage (6) et la plaque de pression (5) et sont capables de serrer un disque d'embrayage entre la plaque de pression (5) et la contre- plaque de pression (2), un dispositif de compensation pour l'usure des garnitures de friction, lequel est agencé entre le boîtier d'embrayage (6), les moyens d'actionnement ou l'accumulateur de force (7), et la plaque de pression (5), et au moins un élément de déplacement (18, 19) agencé concentriquement à l'axe de rotation (11) et présentant des surfaces obliques (22, 23) réalisées dans le sens périphérique, caractérisé en ce que le guidage dudit au moins un élément de déplacement (18, 19) en direction radiale a lieu au moyen de plusieurs goujons de guidage (17, 25) répartis à la périphérie et s'étendant dans la direction axiale, lesquels sont agencés de façon fixe sur un composant (5) centré par
rapport à l'axe de rotation (1 1).
2. Embrayage à friction selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'accumulateur de force est réalisé sous forme d'un ressort à membrane (7), en ce que ledit au moins un élément de déplacement (18, 19) est agencé entre le ressort à membrane (7) et la plaque de pression (5), et en ce que les goujons de guidage (17, 25) sont mis en place dans la
plaque de pression (5).
3. Embrayage à friction selon la revendication 2, caractérisé en ce que les goujons de guidage (17) sont agencés au niveau du diamètre
intérieur dudit au moins un élément de déplacement (18, 19).
I11
4. Embrayage à friction selon la revendication 2, caractérisé en ce que des goujons de guidage (25) sont agencés au niveau du diamètre
extérieur dudit au moins un élément de déplacement (18, 19).
5. Embrayage à friction selon la revendication 2, caractérisé en ce que les goujons de guidage (17, 25) sont agencés en alternance au niveau du diamètre extérieur et au niveau du diamètre intérieur dudit au moins
un élément de déplacement (18, 19).
6. Embrayage à friction selon l'une des revendications 3, 4 ou 5,
caractérisé en ce que, dans le cas de l'utilisation de deux éléments de déplacement (18, 19) agencés axialement l'un derrière l'autre, ceux-ci sont serrés mutuellement l'un vers l'autre dans le sens périphérique par
au moins un élément à ressort (21).
7. Embrayage à friction selon l'une des revendications 3, 4 ou 5,
caractérisé en ce que, dans le cas de l'utilisation d'un élément de déplacement (18) celui-ci, et dans le cas de l'utilisation de deux éléments de déplacement (18, 19) l'un d'eux, est serré en direction périphérique par rapport à la plaque de pression (5) à l'aide d'au moins un élément à ressort (26, 27), et l'autre est arrêté dans le sens périphérique.
8. Embrayage à friction selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'élément à ressort est réalisé sous forme d'un ressort de traction hélicoïdal (26, 27) et s'étend tangentiellement dans le diamètre intérieur de l'élément ou des éléments de déplacement (18, 19), et en ce qu'il est accroché par une extrémité (29) dans une ouverture (28) dans l'élément de déplacement, et par l'autre extrémité (30) à l'un des goujons de
guidage (17) qui s'étend au niveau du diamètre intérieur.
9. Embrayage à friction selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'autre extrémité (30) est réalisée sous forme d'un crochet ouvert et s'étend approximativement dans un plan parallèle au ressort à membrane (7), et ceci dans une fente (32) entre la plaque de pression
(5) et l'élément de déplacement (19).
10. Embrayage à friction selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'autre extrémité (31) est réalisée sous forme d'une spire de ressort, qui s'étend parallèlement à l'axe de rotation (1 1), qui est enfilée sur le goujon de guidage correspondant (17), et qui s'appuie sur le ou les
éléments de déplacement (18, 19).
11. Embrayage à friction selon l'une des revendications 3, 4 ou 5,
caractérisé en ce que les goujons de guidage (17, 25) et/ou les éléments
de déplacement (18, 19) sont réalisés de façon à empêcher la corrosion.
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