FR2748076A1 - Embrayage a friction - Google Patents
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Abstract
Un embrayage à friction 1 destiné à être disposé dans la ligne de transmission d'un véhicule automobile, comprend un agencement de masse d'inertie 3 destiné à être fixé à un arbre d'entrée tournant autour d'un axe de rotation 9, une unité de plateau de pression 5 comprenant un carter d'embrayage 47 maintenu sur l'agencement de masse d'inertie, un plateau de pression 53 guidé de manière axialement mobile par rapport au carter d'embrayage et à l'agencement de masse d'inertie, et un agencement de ressort d'embrayage 63 sollicitant de manière élastique le plateau de pression axialement en direction de l'agencement de masse d'inertie, et un disque d'embrayage 7, qui s'engage avec ses garnitures de friction 56 axialement entre des surfaces de friction opposées 45, 55 de l'agencement de masse d'inertie et du plateau de pression, l'agencement de masse d'inertie et le plateau de pression étant couplés de manière élastique en rotation en se référant à l'axe de rotation.
Description
L'invention concerne un embrayage à friction destiné à être disposé dans
la ligne de transmission
d'un véhicule automobile.
Un embrayage à friction usuel destiné à être disposé dans la ligne de transmission d'un véhicule automobile, comprend un volant moteur pouvant tourner autour d'un axe de rotation, pouvant être couplé à une extrémité de vilebrequin d'un moteur à combustion interne, et comportant une surface de friction axialement dirigée de manière à s'écarter du vilebrequin. Avec cette surface de friction est en liaison par friction, lorsque l'embrayage à friction est fermé, une garniture de friction d'un disque d'embrayage pouvant être relié à un arbre d'entrée de boite de vitesses. En vue de pouvoir fournir la force de pression nécessaire à l'établissement de la liaison par friction entre la garniture de friction et la surface de friction du volant moteur, il est prévu une unité de plateau de pression. Celle- ci comprend un carter d'embrayage, qui est relié de manière rigide au volant moteur, radialement à l'extérieur de la garniture de friction, qui s'étend radialement vers l'intérieur en entourant partiellement le disque d'embrayage, et contre lequel s'appuie axialement un plateau de pression, par l'intermédiaire d'un ressort d'embrayage. Sur le plateau de pression est prévue une surface de friction dirigée vers le vilebrequin et en regard de la surface de friction du volant moteur, et qui lorsque l'embrayage à friction est fermé, est également en liaison de friction
avec une garniture de friction du disque d'embrayage.
Pour une configuration de même type de la surface de friction du plateau de pression et de la surface de friction du volant moteur, ces deux surfaces de friction transmettent sensiblement des forces de friction de grandeur identique au disque d'embrayage. La transmission de couple du vilebrequin au disque d'embrayage relié à l'arbre d'entrée de boite de vitesses, s'effectue ainsi par l'intermédiaire de deux parcours de transmission de couple séparés. Le premier parcours de transmission de couple s'étend du volant moteur, par l'intermédiaire de la surface de friction du volant moteur, directement au disque d'embrayage, tandis que le second parcours de transmission de couple s'étend du volant moteur au disque d'embrayage en passant par le carter d'embrayage, le ressort d'embrayage, le plateau
de pression et la surface de friction qui y est prévue.
Des couples d'une grandeur sensiblement identiques sont transmis par les deux parcours de transmission de
couple.
La liaison par friction entre le volant moteur et le disque d'embrayage, permet de transmettre à l'arbre d'entrée de boite de vitesses, non seulement les couples à transmettre durant le fonctionnement normal de démarrage et de changement de rapports de l'embrayage à friction, mais des couples de pointe, qui sont engendrés par exemple par des fausses manoeuvres, telles qu'un embrayage brutal, sont également transmis au disque d'embrayage. A cette occasion, ces couples de pointe risquent de conduire à des détériorations de composants de l'embrayage à friction lui-même, et également des détériorations sur des composants de la boite de vitesses. Pour être en mesure de résister à ces couples de pointe n'apparaissant qu'occasionnellement les composants doivent présenter une résistance mécanique et une robustesse, dépassant celles exigées pour le
fonctionnement normal.
En conséquence, le but de l'invention consiste à fournir un embrayage à friction permettant une limitation des couples transmis par l'embrayage à friction. A cet effet, l'invention se base sur un embrayage à friction destiné à être disposé dans la ligne de transmission d'un véhicule automobile, et comprenant un agencement de masse d'inertie destiné à être fixé à un arbre d'entrée tournant autour d'un axe de rotation, notamment un vilebrequin de moteur à combustion interne, une unité de plateau de pression comprenant un carter d'embrayage maintenu sur l'agencement de masse d'inertie, un plateau de pression guidé de manière axialement mobile par rapport au carter d'embrayage et à l'agencement de masse d'inertie, et un agencement de ressort d'embrayage sollicitant de manière élastique le plateau de pression axialement en direction de l'agencement de masse d'inertie, et un disque d'embrayage, qui s'engage avec ses garnitures de friction axialement entre des surfaces de friction opposées de l'agencement de masse d'inertie d'une part et du plateau de pression d'autre part, et qui peut être relié à un arbre de sortie, notamment un arbre d'entrée
de boite de vitesses, de même axe que l'arbre d'entrée.
Conformément à l'invention le but recherché est atteint grâce au fait que l'embrayage à friction tel qu'il vient d'être décrit est caractérisé en ce que l'agencement de masse d'inertie et le plateau de pression sont couplés de manière élastique en rotation
en se référant à l'axe de rotation.
A la différence d'un embrayage à friction usuel, dans lequel l'agencement de masse d'inertie et le plateau de pression sont reliés de manière rigide en rotation, la liaison élastique en rotation conforme à l'invention, de ces deux composants l'un à l'autre, autorise une limitation des couples transmis par l'embrayage à friction. En effet, dans le cas de l'apparition de couples d'une grandeur correspondante élevée, le plateau de pression peut tourner par rapport à l'agencement de masse d'inertie, et ainsi réduire, conformément à ce mouvement de rotation relative, le couple transmis par la surface de friction du plateau de pression au disque d'embrayage. Cela conduit simultanément à la diminution du couple global transmis
par l'embrayage à friction.
Le couplage élastique en rotation entre l'agencement de masse d'inertie et le plateau de pression est de préférence réalisé par le fait que deux composants se succédant dans le parcours de transmission du couple entre la surface de friction de l'agencement de masse d'inertie et la surface de friction du plateau de pression, sont mobiles en rotation l'un par rapport à l'autre autour de l'axe de rotation, et sont reliés de manière élastique en rotation par au moins un ressort. Ce parcours de transmission du couple est formé par les composants de l'agencement de masse d'inertie, le carter d'embrayage, l'agencement de ressort d'embrayage et le plateau de pression. La liaison mobile en rotation de deux composants se succédant permet de garantir qu'en au moins un endroit du parcours de transmission du couple, il existe une possibilité pour un mouvement de rotation relative de composants l'un par rapport à l'autre et ainsi pour une rotation relative entre l'agencement de masse d'inertie et le plateau de pression, ce qui rend possible une limitation du couple
pouvant être transmis par l'embrayage à friction.
L'utilisation du ressort pour la liaison élastique en rotation des deux composants se succédant, permet de doser et de reproduire de manière définie la mise en route de l'action de limitation du couple de l'embrayage à friction. En ce qui concerne le ressort, il s'agit
notamment et de préférence d'un ressort de compression.
Les deux composants se succédant dans le parcours de transmission du couple et mobiles en rotation l'un par rapport à l'autre, comportent des butées de préférence opposées l'une à l'autre dans la direction périphérique, et entre lesquelles est disposé ledit au moins un ressort. Cela permet une réalisation simple du couplage élastique en rotation de l'agencement
de masse d'inertie au plateau de pression.
Ledit au moins un ressort est de préférence monté en précontrainte entre les deux butées opposées en direction périphérique, de sorte que le plateau de pression tourne par rapport à l'agencement de masse d'inertie, seulement après dépassement d'un couple
correspondant des ressorts montés.
On obtient un mode de construction particulièrement favorable et robuste, lorsque le carter d'embrayage est maintenu de manière mobile en rotation sur l'agencement de masse d'inertie et est couplé de manière élastique en rotation à l'agencement de masse d'inertie, par l'intermédiaire dudit au moins un ressort. Dans ce cas, il est possible de reprendre dans une large mesure les composants de l'embrayage à friction usuel; il suffit de remplacer la liaison usuellement rigide entre l'agencement de masse d'inertie et le carter d'embrayage, par un couplage élastique en rotation des deux composants, ce qui n'entraine qu'une mise en oeuvre relativement réduite sur le plan de la construction. Un ressort agissant axialement maintient ici de préférence le carter d'embrayage en liaison par friction avec l'agencement de masse d'inertie, pour transmettre une partie du couple moteur à transmettre par l'embrayage à friction, de l'agencement de masse d'inertie au carter d'embrayage, d'o elle est transmise au disque d'embrayage par l'intermédiaire de l'agencement de ressort d'embrayage et du plateau de pression. Le ressort à action axiale est dans ce cas, de préférence, d'une configuration telle, qu'il maintienne le carter d'embrayage et l'agencement de masse d'inertie en liaison par friction lorsque l'embrayage à friction est en position embrayée, mais décharge au moins partiellement la liaison par friction du carter d'embrayage à l'agencement de masse d'inertie, dans l'état débrayé de l'embrayage à friction. En raison de cela, l'intensité de la liaison par friction et ainsi la grandeur du couple pouvant être transmis entre l'agencement de masse d'inertie et le plateau de pression dépendent de l'état d'embrayage de l'embrayage à friction. Cette fonction est obtenue de manière particulièrement simple, grâce au fait que l'agencement de ressort d'embrayage forme le ressort agissant axialement ou est au moins une partie constitutive du
ressort agissant axialement.
L'agencement de masse d'inertie est de préférence réalisé sous la forme d'un volant moteur à deux masses, dont la première masse d'inertie peut être fixée à l'arbre d'entrée et dont la seconde masse d'inertie englobe la surface de friction, la première et la seconde masse d'inertie étant couplées de manière élastique en rotation par l'intermédiaire d'un amortisseur de torsion. On réalise ainsi un embrayage à friction qui d'une part réduit, grâce à l'amortisseur de torsion, des variations de couple occasionnées par exemple par la marche en faux-rond du moteur à combustion interne, en empêchant ces variations de parvenir aux composants succédant à l'embrayage à friction dans la ligne de transmission. D'autre part, cet embrayage à friction est également en mesure, d'absorber par l'intermédiaire du couplage élastique en rotation de l'agencement de masse d'inertie au plateau de pression, des couples de pointe occasionnés, par exemple par une manoeuvre non appropriée, en protégeant ainsi de ces couples de pointe, les composants succédant
à l'embrayage à friction dans la ligne de transmission.
Le couplage élastique en rotation de l'agencement de masse d'inertie avec le plateau de pression, conduit, en combinaison avec la réalisation de l'agencement de masse d'inertie en tant que volant moteur à deux masses, à un embrayage à friction, qui non seulement résout le problème de la limitation des couples de pointe transmis par l'embrayage à friction, mais également à un embrayage à friction qui est en mesure de résoudre un problème totalement indépendant et connu de par le domaine des volants moteur à deux masses usuels. Les deux masses d'inertie couplées de manière élastique en rotation, du volant moteur à deux masses, forment en effet un système masse-ressort présentant une fréquence de résonance. Dans ce cas, le couplage élastique en rotation des deux masses d'inertie et leur masse inerte sont usuellement adaptés réciproquement de
manière à ce que la fréquence de résonance se situe en-
dehors de la plage de vitesses de rotation de l'embrayage à friction en fonctionnement normal. Dans des états de fonctionnement ne correspondant pas au fonctionnement normal de l'embrayage à friction, par exemple durant le démarrage ou l'arrêt du moteur à combustion interne, il est possible que des résonances
soient malgré tout excitées dans le système masse-
ressort du volant moteur à deux masses, ces résonances étant perçues comme perturbatrices et pouvant même conduire, dans des conditions défavorables, jusqu'à
l'endommagement du volant moteur à deux masses.
Lorsque l'embrayage à friction est débrayé, c'est à dire en cas d'interruption de la liaison par friction entre l'agencement de masse d'inertie et le plateau de pression par l'intermédiaire du disque d'embrayage, l'agencement de masse d'inertie forme avec le plateau de pression qui lui est couplé de manière élastique en rotation, un système masse-ressort susceptible d'osciller, qui peut être considéré, en commun avec l'agencement de masse d'inertie réalisé en tant que volant moteur à deux masses, comme étant un "volant moteur à trois masses". Ce système masse-ressort ainsi formé à l'état débrayé de l'embrayage à friction, présente, à l'inverse du volant moteur à deux masses simple, deux fréquences de résonance, et ainsi un comportement en résonance totalement différent. Pour une configuration appropriée de l'amortisseur de torsion entre la première et la seconde masse d'inertie, ainsi que pour une configuration adéquate du couplage élastique en rotation de l'agencement de masse d'inertie avec le plateau de pression, ce comportement en résonance peut être influencé de manière telle, que les possibilités d'excitation de résonances soient nettement réduites par rapport au volant moteur à deux masses, usuel. La combinaison de ces deux fonctions, à savoir la limitation du couple de pointe transmis lorsque l'embrayage à friction est en position embrayée et l'amortissement de résonances lorsque l'embrayage à friction est débrayé, est obtenue de manière particulièrement efficace, lorsqu'une liaison par friction entre l'agencement de masse d'inertie et le plateau de pression, telle que cela a déjà été décrit plus haut pour le cas de la liaison par friction entre le carter d'embrayage et l'agencement de masse d'inertie, est renforcée lorsque l'embrayage à friction est embrayé, et est déchargée au moins partiellement lorsque l'embrayage à friction est débrayé. Un mode de réalisation de l'invention va être explicité dans la suite, au regard des dessins annexés, qui montrent: Fig. 1 une représentation en coupe d'un embrayage à friction conforme à la présente invention, la coupe étant effectuée le long de l'axe de rotation, et Fig. 2 une représentation en coupe de l'embrayage à friction, la coupe étant effectuée perpendiculairement à l'axe de rotation, le
long de la ligne II-II de la figure 1.
L'embrayage à friction 1 représenté sur la figure 1 comprend un agencement de masse d'inertie 3 pouvant être fixé à un vilebrequin non représenté d'un moteur à combustion interne, une unité de plateau de pression 5, ainsi qu'un disque d'embrayage 7 pouvant être fixé à un arbre d'entrée d'une boite de vitesses, également non représenté. L'agencement de masse d'inertie 3, l'unité de plateau de pression 5 et le disque d'embrayage 7 peuvent tourner autour d'un axe de
rotation 9 commun.
L'agencement de masse d'inertie 3 est réalisé, conformément au mode de réalisation représenté, en tant que volant moteur à deux masses et comprend à cet effet un moyeu 11, qui peut être fixé au vilebrequin au moyen de vis 13. Sur le moyeu 11 est rapportée de manière fixe, une première masse d'inertie 15, et sur celle-ci s'appuie de manière rotative autour de l'axe de rotation 9, par l'intermédiaire d'un palier 19, une seconde masse d'inertie 17. La première masse d'inertie 15 est composée de plusieurs pièces et comprend un disque primaire 21 qui s'étend radialement, est relié de manière fixe au moyeu 11, et porte sur son bord extérieur une couronne de démarreur 23, et qui est relié de manière fixe, également à son bord extérieur, à un disque de recouvrement 25, qui s'étend de là, à distance axiale du disque primaire 21, jusqu'à un bord intérieur 27 du disque de recouvrement 25, situé radialement à l'extérieur du palier 19. La seconde masse d'inertie 17 comprend un disque de moyeu 29, qui est disposé axialement entre le disque primaire 21 et le disque de recouvrement 25, et qui, radialement entre le bord intérieur 27 du disque de recouvrement 25 et le palier 19, est relié au moyen de rivets 31, à un plateau de pression conjugué 33, qui, à partir du palier 19, s'étend radialement vers l'extérieur de façon telle que le disque de recouvrement 25 soit situé axialement entre le plateau de pression conjugué 33 et le disque de moyeu 29. La première masse d'inertie 15 et la seconde masse d'inertie 17 sont couplées de manière élastique en rotation au moyen d'un jeu de ressorts. Le jeu de ressort est constitué de plusieurs ressorts 35 orientés dans la direction périphérique de l'embrayage à friction 1, et serrés en direction périphérique entre des butées 37 prévues sur le disque primaire 21 et le disque de recouvrement d'une part, et des bords de fenêtres 39 prévues dans le disque de moyeu 29 d'autre part. Pour amortir des oscillations de rotation entre la première masse d'inertie 15 et la seconde masse d'inertie 17, il est prévu sur le bord intérieur 27 du disque de 1l recouvrement 25, un disque de friction 41, qui est en contact de friction avec une garniture de friction 43
prévue sur le disque de moyeu 29.
Sur le plateau de pression conjugué 33 est formée, sur son côté axialement opposé à celui dirigé vers le vilebrequin et la première masse d'inertie 15, une surface de friction d'embrayage 45 de forme annulaire. Radialement à l'extérieur de la surface de friction d'embrayage 45, le plateau de pression conjugué 33 est relié à l'unité de plateau de pression 5 de façon telle, que le plateau de pression conjugué 33 et l'unité de plateau de pression 5 puissent tourner relativement l'un par rapport à l'autre autour de l'axe de rotation 9. L'unité de plateau de pression 5 comprend un carter d'embrayage 47 présentant une zone périphérique 49 s'éloignant tout d'abord axialement du plateau de pression conjugué 33, et qui se raccorde à une zone de support de ressort d'embrayage 51 s'étendant radialement vers l'intérieur et ainsi disposée à distance axiale de la surface de friction d'embrayage 45 du plateau de pression conjugué 33. Axialement entre le plateau de pression conjugué 33 et la zone de support de ressort d'embrayage 51, est disposé un plateau de pression 53 annulaire, centré autour de l'axe de rotation 9 et axialement mobile, et présentant une surface de friction d'embrayage 55 dirigée vers la surface de friction 45 du plateau de pression conjugué 33. Entre les deux surfaces de friction 45, 55 ainsi axialement en regard l'une de l'autre, sont disposées des garnitures de friction 56 du disque d'embrayage 7, qui sont reliées au moyen de rivets 57, à une pièce de moyeu 59 du disque d'embrayage
7, prévue pour être fixée à l'arbre d'entrée de boite.
Pour fournir, lorsque l'embrayage à friction 1 est fermé, la force de pression nécessaire à la liaison par friction entre les surfaces de friction d'embrayage et 55 d'une part et les garnitures de friction 56 d'autre part, l'unité de plateau de pression 5 comprend une unité de ressort d'embrayage 61 comprenant un ressort-diaphragme annulaire 63, qui à proximité du bord intérieur de la zone de support de ressort d'embrayage 51, est maintenu en direction périphérique et radialement par un dispositif de support 64, en étant ici serré de manière pivotante entre deux bagues de basculement 65. Radialement à l'extérieur des bagues de basculement 65, le ressort-diaphragme 63 est en appui sous précontrainte sur le plateau de pression 53, en vue de charger celui-ci en direction du plateau de pression conjugué 33. Pour interrompre la liaison par friction entre les surfaces de friction d'embrayage 45 et 55 d'une part et les garnitures de friction 56 d'autre part, la force de pression exercée sur le plateau de pression 53 par le ressort-diaphragme 63 en précontrainte, peut être supprimée par l'actionnement d'une butée de débrayage non représentée, qui agit radialement à l'intérieur des bagues de basculement 65,
sur des languettes 67 du ressort-diaphragme 63.
La zone périphérique 49 du carter d'embrayage 47 comporte à son extrémité dirigée vers le plateau de pression conjugué 33, un flasque annulaire 69 s'étendant radialement vers l'extérieur, qui pénètre dans une rainure annulaire 71 prévue dans le plateau de pression conjugué 33, de sorte que le carter d'embrayage 47, par l'appui d'un bord extérieur 73 du flasque annulaire 69 sur une surface intérieure cylindrique 75 de la rainure annulaire 71, est centré par rapport au plateau de pression conjugué 33 autour de l'axe de rotation 9. Un ressort annulaire 79 est disposé dans une autre rainure annulaire 77 réalisée dans la surface intérieure cylindrique 75, de sorte que le flasque annulaire 69 est disposé axialement entre ce ressort annulaire 79 et le fond de la rainure annulaire 71, ce qui conduit à une fixation axiale du carter d'embrayage 47 par rapport au plateau de pression conjugué 33. Le flasque annulaire 69 du carter d'embrayage 47 d'une part, et la rainure annulaire 71 et le ressort annulaire 79 d'autre part, forment ainsi un palier de rotation, qui permet la rotation relative du carter d'embrayage 47 par rapport
au plateau de pression conjugué 33.
La rotation relative du carter d'embrayage 47 par rapport au plateau de pression conjugué 33 est maintenue par un jeu de ressorts, dans une position de repos représentée en détail sur la figure 2. Le jeu de ressorts comprend plusieurs ressorts hélicoïdaux 83 disposés de manière répartie en direction périphérique autour de l'axe de rotation 9 et orientés chacun dans la direction périphérique, ces ressorts étant disposés dans des chambres 87 formées radialement entre la paroi intérieure de la zone périphérique 49 du carter d'embrayage 47 et un flasque annulaire 85 prévu sur le plateau de pression conjugué 33. Les chambres 87 sont délimitées en direction périphérique, par des surfaces de butée 89 prévues sur le côté intérieur de la zone périphérique 49 et faisant saillie radialement vers l'intérieur, ainsi que par des surfaces de butée 91 associées, prévues sur le flasque annulaire 85 et faisant saillie radialement vers l'extérieur. Comme le laisse entrevoir la figure 2, dans la position de repos, les ressorts hélicoïdaux 83 sont en précontrainte, en étant en contact, par chacune de leurs extrémité, aussi bien avec la surface de butée 89 formée sur le carter d'embrayage 47, qu'avec la surface de butée 91 formée sur le plateau de pression conjugué 33. Une rotation relative du carter d'embrayage 47 par rapport au plateau de pression conjugué 33, c'est à dire une déviation hors de la position de repos représentée sur la figure 2, conduit ainsi à une augmentation de la compression des ressorts hélicoïdaux 83 et ainsi à une force de rappel, qui cherche à ramener le carter d'embrayage 47 dans sa position de repos par rapport au plateau de pression conjugué 33. Le carter d'embrayage 47 peut tourner par rapport au plateau de pression conjugué 33 avec une compression croissante des ressorts hélicoïdaux 83, jusqu'à ce que les ressorts hélicoïdaux soient comprimés à bloc, en limitant ainsi la rotation du carter d'embrayage 47 par rapport au plateau de pression
conjugué 33.
Le mode de construction décrit auparavant conduit ainsi à un embrayage à friction 1, dans lequel le carter d'embrayage 47 est maintenu de manière élastique en rotation sur le plateau de pression conjugué 33, le dimensionnement des ressorts hélicoïdaux 83 et des chambres 87 permettant de régler aussi bien l'allure de la force de rappel en fonction de la course de rotation relative, que la course de rotation relative
maximale possible.
Lorsque l'embrayage à friction est fermé, un couple d'entraînement est transmis du vilebrequin du moteur à combustion interne, par l'intermédiaire du moyeu 11, à la première masse d'inertie 15, et de là, par l'intermédiaire des ressorts 35, à la seconde masse d'inertie 17, les ressorts 35 conduisant, en commun avec le disque de friction 41 et la garniture de friction 43, à un amortissement d'oscillations de rotation du moteur à combustion interne. A partir de la seconde masse d'inertie 17, le couple d'entraînement est transmis aux garnitures de friction 56 du disque d'embrayage 7 et ainsi à l'arbre d'entrée de boite de vitesses, par l'intermédiaire de la pièce de moyeu 59. Le couple d'entraînement est transmis par deux côtés aux garnitures de friction du disque d'embrayage 7, à savoir de la surface de friction 45 sur le plateau de pression conjugué 33 d'une part, et de la surface de friction 55 sur le plateau de pression 53 d'autre part. Pour une force de pression donnée du plateau de pression 53 contre les garnitures de friction 56, et ainsi des garnitures de friction 56 contre le plateau de pression conjugué 33, le couple d'entraînement se partage de manière correspondante sur deux parcours de transmission du couple. Le premier parcours de transmission du couple conduit de la seconde masse d'inertie 17, par l'intermédiaire de son plateau de pression conjugué 33 et de la surface de friction d'embrayage 45 qui y est prévue, au disque d'embrayage 7, et le second parcours de transmission de couple conduit de la seconde masse d'inertie 17, par l'intermédiaire de son plateau de pression conjugué 33, au carter d'embrayage 47, et de là, par l'intermédiaire des ressorts à lame et du
plateau de pression 53, au disque d'embrayage 7.
Dans le second parcours de transmission du couple, le plateau de pression 53 et le carter d'embrayage 47 sont ainsi couplés de manière rigide en rotation, mais le carter d'embrayage 47 est toutefois relié de manière élastique en rotation au plateau de
pression conjugué 33.
La force de réaction correspondant à la force de pression du plateau de pression 53 exercée par le ressort-diaphragme 63 lorsque l'embrayage à friction 1 est fermé, et dirigée vers le plateau de pression conjugué 33, est transmise par l'intermédiaire du carter d'embrayage 47, au plateau de pression conjugué 33, le flasque annulaire 69 venant s'appuyer sous pression axiale, contre le ressort annulaire 79. Si à présent le couple d'entraînement transmis sur le second parcours de transmission du couple, dépasse une valeur qui est donnée par la précontrainte des ressorts hélicoïdaux 83 et la force de friction agissant entre le flasque annulaire 69 et le ressort annulaire 79 sous la sollicitation par une force axiale, alors le carter d'embrayage 47 tourne par rapport au plateau de pression conjugué 33. De ce fait, le plateau de pression 53 reste en retrait vu dans le sens de rotation du plateau de pression conjugué 33, et contribue ainsi pour une moindre part à la transmission du couple d'entraînement
vers le disque d'embrayage 7, et ainsi à son glissement.
Cela conduit à une limitation du couple de pointe
pouvant être transmis par l'embrayage à friction 1.
Lorsque l'embrayage à friction 1 est débrayé, aucun couple d'entraînement n'est transmis du vilebrequin du moteur à combustion interne au disque d'embrayage 7, mais l'agencement de masse d'inertie 3 et l'unité de plateau de pression 5 tournent toutefois en commun avec le vilebrequin du moteur à combustion interne, autour de l'axe de rotation 9, et forment à cette occasion un système masse-ressort qui est constitué de trois masses inertes couplées en série par
l'intermédiaire de deux ressorts. La première masse est formée par la première masse d'inertie 15 décrite
précédemment, couplée de manière élastique en rotation à la seconde masse inerte du système masse-ressort, à savoir la seconde masse d'inertie 17, par l'intermédiaire des ressorts 35. La troisième masse inerte du système masse-ressort est
formée par le carter d'embrayage 47, le ressort-
diaphragme 63, son dispositif de support 64, ainsi que le plateau de pression 53, et est couplée de manière élastique à la seconde masse d'inertie 17, grâce au couplage élastique en rotation entre le carter
d'embrayage 47 et le plateau de pression conjugué 33.
Comme à l'état débrayé de l'embrayage à friction 1, la force de pression du plateau de pression 53 en direction du plateau de pression conjugué 33 est supprimée par le système de débrayage non représenté, le flasque annulaire 69 ne s'appuie pas non plus sur le ressort annulaire 79 sous l'effet d'une force axiale. Selon un dimensionnement approprié, le flasque annulaire 69 peut être maintenu avec un faible jeu axial et radial par rapport au plateau de pression conjugué 33, de sorte qu'entre ces deux composants il ne s'exerce dans une large mesure pas de force de friction qui entraverait un
mouvement de rotation autour de l'axe de rotation 9.
Le système masse-ressort décrit précédemment forme ainsi, lorsque l'embrayage à friction 1 est débrayé, un "volant moteur à trois masses", qui pour un dimensionnement approprié des ressorts 35 et des ressorts hélicoïdaux 83, ainsi que pour une répartition adéquate des masses entre la première masse d'inertie , la seconde masse d'inertie 17 et l'unité de plateau de pression 5, conduit à un comportement en résonance du système masse-ressort, nettement amélioré par rapport à
un volant moteur à deux masses usuel.
Le mode du couplage élastique en rotation entre l'agencement de masse d'inertie 3 et le plateau de pression 53 peut ici être modifié, non seulement par le choix de la force des ressorts 83, mais également en influençant la force de friction agissant entre l'agencement de masse d'inertie 3 et le plateau de pression 53, lors de la rotation relative. Ainsi, il est par exemple possible d'obtenir un couple de pointe à transmettre, relativement grand, par le fait que l'on utilise pour le couplage élastique, des ressorts relativement puissants, notamment fortement précontraints, ou par le fait qu'entre les composants pouvant tourner l'un par rapport à l'autre agit une
force de friction relativement élevée.
Il est possible d'envisager de ne pas disposer les ressorts 83, comme cela a été décrit précédemment, dans des chambres, qui sont formées entre la paroi intérieure de la zone périphérique 49 du carter d'embrayage 47, et le flasque annulaire 85 du plateau de pression conjugué 33, mais d'utiliser pour le support des ressorts 83, des disques disposés à distance axiale ou radiale l'un de l'autre, et sur lesquels sont prévues des fenêtres ou des protubérances pour l'appui des ressorts 83. Le support du ressort 35 du volant moteur à deux masses entre les disques 21, 25 et 29, peut fournir des suggestions pour un tel mode de
construction.
Par ailleurs, à la place de la liaison élastique en rotation entre le carter d'embrayage 47 et le plateau de pression conjugué 33, il est possible de prévoir une liaison élastique en rotation entre deux autres composants se succédant dans le second parcours de transmission du couple décrit plus haut, en vue d'obtenir également une limitation des couples de pointe transmis par l'embrayage à friction. Ainsi, il est par exemple possible de rendre élastique en rotation, la liaison entre le carter d'embrayage 47 et le plateau de pression 53, par une configuration appropriée du
dispositif de support 64.
Par ailleurs, il est également possible d'envisager, à l'inverse du mode de réalisation de l'agencement de masse d'inertie 3 dans l'exemple de réalisation précédent, en tant que volant moteur à deux masses, de relier de manière fixe en rotation le plateau de pression conjugué 33 au vilebrequin du moteur à combustion interne, et de prévoir un amortisseur de torsion approprié dans le disque d'embrayage 7, par exemple au moyen d'une pièce de moyeu 59 du disque d'embrayage 7 divisée et couplée par des ressorts. Dans ce cas, dans l'état embrayé de l'embrayage à friction 1, les variations de couple du moteur à combustion interne ne sont pas transmises à la boite de vitesses grâce à l'amortisseur de torsion dans le disque d'embrayage 7, et les couples de pointe sont supprimés grâce à la possibilité de rotation relative du carter d'embrayage 47 par rapport au plateau de pression conjugué 33. Dans l'état débrayé de l'embrayage à friction 1, le plateau de pression conjugué 33 et l'unité de plateau de pression 5, qui lui est couplée de manière élastique en rotation, forment alors le système masse-ressort, qui peut être considéré comme un volant moteur à deux masses
à comportement en résonance correspondant.
Dans l'exemple de réalisation précédent on a
décrit un embrayage à friction à commande par poussee.
Il est toutefois tout à fait possible de réaliser le couplage élastique en rotation entre l'agencement de masse d'inertie et le plateau de pression, dans un
embrayage à friction à commande par traction.
Claims (9)
1. Embrayage à friction destiné à être disposé dans la ligne de transmission d'un véhicule automobile, comprenant: - un agencement de masse d'inertie (3) destiné à être fixé à un arbre d'entrée tournant autour d'un axe de rotation (9), notamment un vilebrequin de moteur à combustion interne, - une unité de plateau de pression (5) comprenant un carter d'embrayage (47) maintenu sur l'agencement de masse d'inertie (3), un plateau de pression (53) guidé de manière axialement mobile par rapport au carter d'embrayage (47) et à l'agencement de masse d'inertie (3), et un agencement de ressort d'embrayage (63) sollicitant de manière élastique le plateau de pression (53) axialement en direction de l'agencement de masse d'inertie (3), et - un disque d'embrayage (7), qui s'engage avec ses garnitures de friction (56) axialement entre des surfaces de friction opposées (45, 55) de l'agencement de masse d'inertie (3) d'une part et du plateau de pression (53) d'autre part, et qui peut être relié à un arbre de sortie, notamment un arbre d'entrée de boite de vitesses, de même axe que l'arbre d'entrée, caractérisé en ce que l'agencement de masse d'inertie (3) et le plateau de pression (53) sont couplés de manière élastique en rotation en se référant à l'axe de
rotation (9).
2. Embrayage à friction selon la revendication 1, caractérisé en ce que deux composants, à savoir l'agencement de masse d'inertie (3), le carter d'embrayage (47), l'agencement de ressort d'embrayage (63) et le plateau de pression (53), se succédant dans le parcours de transmission du couple entre la surface de friction (45) de l'agencement de masse d'inertie (3) et la surface de friction (55) du plateau de pression (53), sont mobiles en rotation l'un par rapport à l'autre autour de l'axe de rotation (9), et sont reliés de manière élastique en rotation par au moins un ressort
(83), notamment un ressort de compression.
3. Embrayage à friction selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit au moins un ressort (83) est disposé entre des butées (89, 91) opposées l'une à l'autre dans la direction périphérique et réalisées sur les deux composants (3, 47, 63) se succédant dans le
parcours de transmission du couple.
4. Embrayage à friction selon la revendication 3, caractérisé en ce que le ressort (83) est monté en précontrainte.
5. Embrayage à friction selon l'une des
revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le carter
d'embrayage (47) est maintenu de manière mobile en rotation sur l'agencement de masse d'inertie (3) et est couplé de manière élastique en rotation, avec l'agencement de masse d'inertie (3), par l'intermédiaire
dudit au moins un ressort (83).
6. Embrayage à friction selon la revendication , caractérisé en ce qu'un ressort (63, 79) agissant axialement maintient le carter d'embrayage (47) en liaison par friction avec l'agencement de masse
d'inertie (3).
7. Embrayage à friction selon la revendication 6, caractérisé en ce que le ressort (63, 79) agissant axialement, décharge au moins partiellement la liaison par friction du carter d'embrayage (47) à l'agencement de masse d'inertie (3), dans l'état débrayé de
l'embrayage à friction.
8. Embrayage à friction selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'agencement de ressort d'embrayage (63) forme le ressort agissant axialement ou est une partie constitutive du ressort agissant axialement.
9. Embrayage à friction selon l'une des
revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'agencement
de masse d'inertie (3) est réalisé sous la forme d'un volant moteur à deux masses, dont la première masse d'inertie (15) peut être fixée à l'arbre d'entrée et dont la seconde masse d'inertie (17) englobe la surface de friction (45) et est couplée de manière élastique en rotation, à la première masse d'inertie (15), par l'intermédiaire d'un amortisseur de torsion (35, 41,
43).
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