FR2808057A1 - Diaphragm spring for motor vehicle clutch has Belleville washer with radial fingers having mounting openings offset radially to increase internal diameter of washer - Google Patents
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Abstract
Description
L'invention concerne diaphragme annulaire pour un mécanisme d'embrayage ainsi qu'un embrayage à friction, en particulier pour véhicule automobile, comprenant ce diaphragme. The invention relates to an annular diaphragm for a clutch mechanism as well as to a friction clutch, in particular for a motor vehicle, comprising this diaphragm.
De façon classique comme décrit dans de nombreux brevets de la demanderesse, par exemple dans FR-A-2 753 502, un embrayage ' friction pour véhicule automobile comprend un disque muni de garnitures de friction sur ses deux faces et destiné à être serré entre un plateau de réaction entraîné par un arbre moteur et un plateau de pression faisant partie d'un mécanisme d'embrayage. Conventionally, as described in numerous patents of the applicant, for example in FR-A-2 753 502, a friction clutch for a motor vehicle comprises a disc provided with friction linings on its two faces and intended to be clamped between a reaction plate driven by a motor shaft and a pressure plate forming part of a clutch mechanism.
A sa périphérie interieure, le disque de friction est relié en rotation, souvent par l'intermédiaire d'un amortisseur de torsion, à un arbre mené tel qu'un arbre d'entrée d'une boîte de vitesses. At its inner periphery, the friction disc is connected in rotation, often by means of a torsion damper, to a driven shaft such as an input shaft of a gearbox.
Le mécanisme d'embrayage comprend typiquement un couvercle fixé sur le plateau de réaction, le plateau de pression précité qui est solidaire en rotation du couvercle et qui est mobile axialement par rapport à celui-ci, et des moyens embrayeurs portés par le couvercle et sollicitant axialement le plateau de pression vers le plateau de réaction pour le serrage du disque de friction et la transmission par ce disque d'un couple de rotation entre l'arbre moteur et l'arbre mené. The clutch mechanism typically comprises a cover fixed on the reaction plate, the aforementioned pressure plate which is integral in rotation with the cover and which is axially movable relative thereto, and clutch means carried by the cover and urging axially the pressure plate towards the reaction plate for the tightening of the friction disc and the transmission by this disc of a torque between the motor shaft and the driven shaft.
Des moyens débrayeurs associés à une butée de débrayage commandée par une pédale de débrayage sont prévus pour agir sur les moyens embrayeurs et interrompre la poussée axiale qu'ils exercent sur le plateau de pression, afin d'interrompre la transmission du couple de rotation entre l'arbre moteur et l'arbre mené. Declutching means associated with a declutching stop controlled by a declutching pedal are provided to act on the declutching means and to interrupt the axial thrust which they exert on the pressure plate, in order to interrupt the transmission of the torque between the motor shaft and driven shaft.
Actuellement, les moyens embrayeurs et débrayeurs sont très souvent formés d'une pièce métallique annulaire unique appelée diaphragme, dont la partie radialement externe forme rondelle Belleville montée en appui sur le couvercle et sur le plateau de pression et dont la partie radialement interne comporte des fentes radiales délimitant entre elles des doigts radiaux qui s'étendent jusqu'au bord interne du diaphragme et sur les extrémités libres desquelles agit la butée de débrayage. Currently, the engagement and disengagement means are very often formed of a single annular metal part called a diaphragm, the radially external part of which forms a Belleville washer mounted to bear on the cover and on the pressure plate and the radially internal part of which comprises slots. radial delimiting between them radial fingers which extend to the internal edge of the diaphragm and on the free ends of which acts the clutch release bearing.
Les extrémités des fentes radiales, situées du côté de la rondelle Belleville, sont élargies pour réduire contraintes à la base des doigts radiaux et pour former des orifices de passage de moyens d'accrochage sur le couvercle, ces moyens étant par exemple type décrit dans 1e document FR-A-2 753 502 précité ou d'un autre type. The ends of the radial slots, situated on the side of the Belleville washer, are widened to reduce stresses at the base of the radial fingers and to form orifices for passage of fastening means on the cover, these means being for example the type described in 1e document FR-A-2 753 502 cited above or of another type.
Quand la force exercée par la butée de débrayage sur les extrémités des doigts du diaphragme pour le débrayage est suffisante, elle fait basculer le diaphragme autour de ses appuis sur le couvercle. When the force exerted by the clutch release bearing on the ends of the diaphragm fingers for clutch release is sufficient, it causes the diaphragm to tilt around its supports on the cover.
Pour assurer une progressivité du débrayage (et de l'embrayage), les garnitures de friction sont fixées façon élastique sur le disque, par exemple au moyen de pièces élastiquement déformables dans le sens axial ou par d'autres moyens équivalents, ayant une raideur relativement élevée et une déformation axiale limitée, qui sont comprimés position embrayée et qui se détendent axialement au débrayage en exerçant sur le plateau de pression une force opposée à celle exercée par le diaphragme. La force qu'il faut appliquer à la butée pour le débrayage en est diminuée d'autant, ce qui réduit l'effort à la pedale et est recherché par les constructeurs automobiles. L'élasticité générale du mecanisme joue dans le même sens que la fixation élastique des garnitures de friction et augmente la progressivité. To ensure gradual release (and clutch), the friction linings are fixed elastically on the disc, for example by means of elastically deformable parts in the axial direction or by other equivalent means, having a relatively stiffness. high and limited axial deformation, which are compressed in the engaged position and which relax axially when disengaged by exerting on the pressure plate a force opposite to that exerted by the diaphragm. The force which must be applied to the stop for the declutching is thereby reduced, which reduces the effort on the pedal and is sought after by automobile manufacturers. The general elasticity of the mechanism works in the same direction as the elastic fixing of the friction linings and increases the progressiveness.
L'effet de la progressivité sur 1 effort à la butée ou à la pédale est d'autant plus important crue courbe de la charge axiale développée par la rondelle Belleville est plus "ensellée" (l'ensellement étant la différence entre le maximum et le minimum de la courbe de charge de la rondelle Belleville en fonction de sa déformation axiale et étant d'autant plus important que cette différence est grande) et on sait aussi que cette courbe est déterminée par la géométrie de rondelle Belleville, l'ensellement étant plus important quand le rapport h/e augmente (e étant l'épaisseur de la rondelle et h la hauteur du tronc de cone formé par rondelle à l'état non contraint). Un ensellement important permet aussi de transmettre des couples de rotation plus élevés, la charge axiale exercée par le diaphragme sur le plateau de pression en position embrayée étant plus importante. Si l'on essaye toutefois d'augmenter beaucoup l'ensellement de cette façon, les contraintes dans le diaphragme deviennent très élevées et le diaphragme devient irréalisable. The effect of the progressiveness on 1 effort at the stop or at the pedal is all the more important crude curve of the axial load developed by the Belleville washer is more "saddled" (the ensnel being the difference between the maximum and the minimum of the load curve of the Belleville washer as a function of its axial deformation and being all the more important as this difference is large) and we also know that this curve is determined by the geometry of Belleville washer, the sunning being more important when the ratio h / e increases (e being the thickness of the washer and h the height of the cone trunk formed by the washer in the unstressed state). Significant sunning also allows higher torques to be transmitted, the axial load exerted by the diaphragm on the pressure plate in the engaged position being greater. However, if you try to increase the overall height this way, the stresses in the diaphragm become very high and the diaphragm becomes impractical.
L'invention a notamment pour but d'apporter une solution simple, efficace et économique à ce problème, grâce à une réduction des contraintes dans diaphragme. The object of the invention is in particular to provide a simple, effective and economical solution to this problem, by reducing the stresses in the diaphragm.
Elle a pour objet un diaphragme pour mécanisme d'embrayage, ayant des contraintes réduites et dont la courbe de charge axiale présente un ensellement très important. It relates to a diaphragm for the clutch mechanism, having reduced stresses, the axial load curve of which has a very large saddle.
Elle a également pour objet un diaphragme de ce type, permettant un effet important de la progressivité sur l'effort à appliquer à la butée de débrayage. It also relates to a diaphragm of this type, allowing a significant effect of the progressiveness on the force to be applied to the clutch release bearing.
Elle également pour objet un diaphragme de ce type permettant une transmission de couples de rotation elevés, avec une diminution de l'effort à appliquer la butée de débrayage pour le débrayage. It also relates to a diaphragm of this type allowing a transmission of high torques, with a reduction in the effort to apply the clutch release bearing for the clutch.
Elle a également pour objet un embrayage à friction, en particulier pour véhicule automobile, comprenant un diaphragme du type indiqué ci-dessus. It also relates to a friction clutch, in particular for a motor vehicle, comprising a diaphragm of the type indicated above.
Elle propose, à cet effet, un diaphragme annulaire pour un mécanisme d'embrayage, comprenant une partie annulaire radialement externe formant une rondelle Belleville à fort ensellement, une partie annulaire radialement interne comportant des fentes radiales délimitant entre elles des doigts radiaux s'étendant vers l'intérieur, et des orifices de passage de moyens d'accrochage du diaphragme sur un support, moyens d'accrochage prenant appui par une extrémité sur la rondelle Belleville, caractérisé en ce que zones d'appui des moyens d'accrochage sur la rondelle Belleville sont plus proches de la ligne médiane ou ligne neutre de la rondelle Belleville de sa circonférence interne. It proposes, for this purpose, an annular diaphragm for a clutch mechanism, comprising a radially external annular part forming a Belleville washer with high saddle, a radially internal annular part comprising radial slots delimiting between them radial fingers extending towards the interior, and orifices for passage of means for attaching the diaphragm to a support, attachment means bearing at one end on the Belleville washer, characterized in that the bearing zones of the attachment means on the washer Belleville are closer to the center line or neutral line of the Belleville washer than its internal circumference.
Cette configuration a pour résultat que la zone d'articulation de la rondelle Belleville sur son support est décalée radialement vers l'extérieur, avec une réduction des contraintes dans la rondelle Belleville. This configuration results in the articulation zone of the Belleville washer on its support being offset radially outwards, with a reduction of the stresses in the Belleville washer.
Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, les moyens d'accrochage sont des crochets en forme de C et comprennent un bras radial allongé qui s'étend le long de la rondelle Belleville entre un orifice de passage précité et la zone d'appui précitée sur la rondelle Belleville, la longueur de ce bras étant déterminée par la distance entre ledit orifice de passage et la zone d'appui au voisinage de la ligne neutre de la rondelle Belleville. In a preferred embodiment of the invention, the hooking means are C-shaped hooks and comprise an elongated radial arm which extends along the Belleville washer between an aforementioned passage orifice and the area of abovementioned support on the Belleville washer, the length of this arm being determined by the distance between said passage orifice and the support area in the vicinity of the neutral line of the Belleville washer.
Il en résulte plusieurs avantages - l'allongement du bras du crochet augmente l'élasticité du crochet et diminue l'influence des phénomènes d'usure sur la force élastique qu'il applique au diaphragme, - cet allongement permet de décaler radialement vers l'axe les orifices de passage des moyens d'accrochage, sans modifier le diamètre de 'articulation du diaphragme sur son support, et de réduire le diamètre interne de rondelle Belleville, ce qui se traduit par un ensellement plus important du diaphragme. Comme indique plus haut, 'augmentation de l'ensellement, combinée à la progressivité due à la fixation élastique des garnitures et à l'élasticité générale du mécanisme, a pour effet de réduire l'effort à pédale au débrayage. This results in several advantages - the elongation of the hook arm increases the elasticity of the hook and reduces the influence of wear phenomena on the elastic force which it applies to the diaphragm, - this elongation makes it possible to offset radially towards the axis the orifices for passage of the attachment means, without modifying the diameter of the diaphragm articulation on its support, and to reduce the internal diameter of the Belleville washer, which results in a greater sinking of the diaphragm. As indicated above, the increase in sunshine, combined with the progressiveness due to the elastic fixing of the linings and the general elasticity of the mechanism, has the effect of reducing the pedal force when disengaging.
Le rapport des diamètres externe interne de rondelle Belleville peut ainsi être supérieur ou egal à 1,45 environ, de préférence à 1, environ. The ratio of Belleville washer internal external diameters can thus be greater than or equal to approximately 1.45, preferably approximately 1.
Ces caractéristiques, qui permettent d'augmenter 'ensellement du diaphragme sans augmenter trop fortement les contraintes dans le diaphragme, ont aussi pour effet d'accroître la rigidité des doigts du diaphragme et donc de réduire le retard à la levée du plateau de pression associé au diaphragme. These characteristics, which allow the diaphragm to increase in size without excessively increasing the stresses in the diaphragm, also have the effect of increasing the rigidity of the diaphragm fingers and therefore of reducing the delay in lifting the pressure plate associated with the diaphragm.
Dans une première forme de réalisation, les orifices de passage précités sont formés en dehors de la rondelle Belleville, au voisinage de sa circonférence interne. In a first embodiment, the aforementioned passage orifices are formed outside the Belleville washer, in the vicinity of its internal circumference.
Dans une variante de réalisation, les orifices de passage précités sont formés dans la rondelle Belleville, en particulier sur ou au voisinage de la ligne neutre cette rondelle. In an alternative embodiment, the aforementioned passage orifices are formed in the Belleville washer, in particular on or in the vicinity of the neutral line, this washer.
Cela permet de combiner les avantages dus à une rondelle Belleville de grande largeur, avec l'accrochage diaphragme sur son support à une distance suffisante de l'axe de rotation pour ne pas interférer avec l'amortisseur de torsion. This makes it possible to combine the advantages due to a large Belleville washer, with the diaphragm attachment on its support at a sufficient distance from the axis of rotation so as not to interfere with the torsional damper.
Cela permet également de monter le diaphragme selon l'invention sur un couvercle d'embrayage du type standard. This also makes it possible to mount the diaphragm according to the invention on a clutch cover of the standard type.
Dans un premier mode de réalisation de l'invention, lesdites fentes radiales s'étendent entre la circonférence interne de la rondelle Belleville et bord interne du diaphragme. In a first embodiment of the invention, said radial slots extend between the internal circumference of the Belleville washer and internal edge of the diaphragm.
Dans cette réalisation, les doigts radiaux du diaphragme délimités par les fentes radiales sont plus courts dans la technique antérieure et sont plus rigides, ce qui est un avantage au niveau de la commande de débrayage. In this embodiment, the radial fingers of the diaphragm delimited by the radial slots are shorter in the prior art and are more rigid, which is an advantage in terms of the clutch control.
Dans une autre mode de réalisation, la longueur desdites fentes radiales est sensiblement égale ou légèrement inférieure à la distance radiale entre les bords internes du diaphragme et les orifices précités. In another embodiment, the length of said radial slots is substantially equal to or slightly less than the radial distance between the internal edges of the diaphragm and the abovementioned orifices.
Dans ce les fentes radiales s'étendent chacune sensiblement entre deux orifices consécutifs, par exemple au milieu entre ces orifices. In this the radial slots each extend substantially between two consecutive holes, for example in the middle between these holes.
Dans un autre mode de réalisation, les fentes radiales ont des longueurs différentes, certaines sont alignées avec les orifices précités et s'étendent 'usqu'à ces orifices et d'autres s'étendent entre les orifices précités et ont une longueur inférieure à la distance radiale entre le bord interne du diaphragme et les orifices précités. façon avantageuse, une fente radiale sur deux s'étend du bord interne du diaphragme jusqu'à orifice précité, qui forme l'extrémité de la fente. In another embodiment, the radial slots have different lengths, some are aligned with the aforementioned holes and extend 'to these holes and others extend between the above holes and have a length less than the radial distance between the internal edge of the diaphragm and the aforementioned holes. advantageously, one radial slot in two extends from the internal edge of the diaphragm to the abovementioned orifice, which forms the end of the slot.
Selon les réalisations, le nombre de doigts radiaux du diaphragme peut être égal au nombre d'orifices précités ou au double de ce nombre. According to the embodiments, the number of radial fingers of the diaphragm can be equal to the number of aforementioned orifices or double this number.
L invention propose également un embrayage friction en particulier pour véhicule automobile comprenant un couvercle solidaire en rotation d'un plateau de pression et d'un plateau de réaction entre lesquels est monté un disque de friction, et un diaphragme annulaire monté sur le couvercle pour solliciter axialement le plateau de pression vers le plateau de réaction, cet embrayage étant caractérisé en que le diaphragme est du type décrit ci-dessus. The invention also provides a friction clutch in particular for a motor vehicle comprising a cover integral in rotation with a pressure plate and a reaction plate between which a friction disc is mounted, and an annular diaphragm mounted on the cover to urge axially the pressure plate towards the reaction plate, this clutch being characterized in that the diaphragm is of the type described above.
Avantageusement, cet embrayage comprend un dispositif de rattrapage automatique de l'usure des garnitures de friction portées par le disque et des surfaces de friction correspondantes des plateaux de pression et de réaction. Advantageously, this clutch comprises an automatic device for compensating for the wear of the friction linings carried by the disc and of the corresponding friction surfaces of the pressure and reaction plates.
Grâce à ce dispositif de rattrapage automatique d'usure, la position du diaphragme à l'état embrayé et charge appliquée par le diaphragme au plateau de pression restent sensiblement les mêmes pendant toute la durée de service de l'embrayage, de sorte que la position de la butée de débrayage à l'état embrayé reste également la même et que l'effort à appliquer sur la butée de débrayage (donc sur la pédale de débrayage) pour le débrayage n'augmente pas au cours du temps. Thanks to this automatic wear adjustment device, the position of the diaphragm in the engaged state and load applied by the diaphragm to the pressure plate remain essentially the same throughout the clutch's service life, so that the position of the clutch release bearing in the engaged state also remains the same and that the force to be applied on the clutch release bearing (therefore on the clutch clutch pedal) for the clutch release does not increase over time.
De façon générale, l'invention permet, avec des moyens simples et économiques, de réaliser des mécanismes d'embrayage capables de transmettre des couples de rotation élevés tout en réduisant l'effort à la butée de débrayage. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, faite à titre d'exemple en reférence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique en coupe axiale d'un embrayage à friction d'un type classique; - la figure 2 est une demi-vue de face d'un diaphragme selon l'invention ; - la figure 3 est une demi-vue schématique en coupe du diaphragme de la figure 2 ; - la figure 4 représente un détai de realisation de ce diaphragme ; - la figure 5 est une vue schématique face d une variante du diaphragme selon l'invention - les figures 6, 7 et 8 sont des vues semblables à la figure 5 et représentent d'autres variantes de realisation du diaphragme selon l'invention ; - la figure 9 est un graphe représentant la courbe de variation de la charge axiale exercée sur un plateau de pression par un diaphragme selon 1 invention et la progressivité, en fonction de la course de la butée de débrayage ; - la figure 10 est un graphe représentant la courbe de variation de l'effort appliqué à la butée de débrayage en fonction de la course de cette butée. In general, the invention makes it possible, with simple and economical means, to produce clutch mechanisms capable of transmitting high torques while reducing the force at the clutch release bearing. The invention will be better understood and other characteristics, details and advantages thereof will appear more clearly on reading the description which follows, given by way of example with reference to the accompanying drawings in which - Figure 1 is a schematic view in axial section of a friction clutch of a conventional type; - Figure 2 is a half front view of a diaphragm according to the invention; - Figure 3 is a schematic half-sectional view of the diaphragm of Figure 2; - Figure 4 shows a detail of the realization of this diaphragm; - Figure 5 is a schematic front view of a variant of the diaphragm according to the invention - Figures 6, 7 and 8 are views similar to Figure 5 and show other alternative embodiments of the diaphragm according to the invention; - Figure 9 is a graph showing the curve of variation of the axial load exerted on a pressure plate by a diaphragm according to 1 invention and the progressiveness, as a function of the travel of the clutch release bearing; - Figure 10 is a graph showing the curve of variation of the force applied to the clutch release bearing as a function of the stroke of this stop.
L'embrayage représenté schématiquement en figure 1 comprend essentiellement un volant moteur 10 fixé par des vis sur l'extrémité d'un arbre moteur 12 tel que le vilebrequin d'un moteur à combustion interne de véhicule automobile, le volant moteur 10 formant plateau de réaction d'un mécanisme d'embrayage 14 qui comprend un couvercle 16 coaxial au volant moteur 10 et fixé sur celui-ci par des vis, un plateau de pression 18 coaxial au volant moteur 10 et monté à l'intérieur du couvercle 16 en étant solidaire en rotation de ce couvercle et axialement mobile par rapport à celui-ci, et un diaphragme annulaire 20 porté par le couvercle 16 et sollicitant axialement le plateau de pression 18 vers le plateau de réaction formé par le volant moteur 10. The clutch shown diagrammatically in FIG. 1 essentially comprises an engine flywheel 10 fixed by screws on the end of an engine shaft 12 such as the crankshaft of an internal combustion engine of a motor vehicle, the flywheel 10 forming a plate of reaction of a clutch mechanism 14 which comprises a cover 16 coaxial with the flywheel 10 and fixed thereto by screws, a pressure plate 18 coaxial with the flywheel 10 and mounted inside the cover 16 being integral in rotation with this cover and axially movable relative to the latter, and an annular diaphragm 20 carried by the cover 16 and axially urging the pressure plate 18 towards the reaction plate formed by the flywheel 10.
Un disque de friction 22 coaxial au volant moteur 10 et au plateau de pression 18 est monté entre eux et est relié, par l'intermédiaire d'un amortisseur de torsion 24, à un moyeu cylindrique 26 solidaire en rotation d'un arbre mené 28, que l'arbre d entrée d'une boîte de vitesses 30. A friction disc 22 coaxial with the flywheel 10 and the pressure plate 18 is mounted between them and is connected, by means of a torsion damper 24, to a cylindrical hub 26 integral in rotation with a driven shaft 28 , as the input shaft of a gearbox 30.
Le disque de friction 22 porte sur deux faces, à sa partie périphérique radialement externe, des garnitures de friction 32 qui sont montées de façon élastiquement déformable dans le sens axial sur des disques 22, par exemple au moyen de pales cambrées faisant partie de ce disque. The friction disc 22 carries on two faces, at its radially external peripheral part, friction linings 32 which are elastically deformable mounted in the axial direction on discs 22, for example by means of cambered blades forming part of this disc .
Le diaphragme 20 qui sollicite axialement le plateau pression 18 vers le volant moteur 10 pour le serrage du disque du friction 22 entre eux et la transmission d'un couple de rotation entre 'arbre moteur et l'arbre mené 28, comprend une rondelle Belleville 34 qui agit sur le plateau de pression 18, et des doigts radiaux 36 s'étendant vers l' de rotation pour coopérer avec une butée de débrayage 38 déplaçable en translation sur l'axe de rotation par une commande comprenant une fourchette de débrayage 40 qui est actionnée par une pédale de débrayage 42 par l'intermédiaire de moyens de liaison appropriés 44. Bien entendu, d'autres moyens connus peuvent être utilisés pour déplacer la butée de débrayage en translation sur l'axe de rotation. The diaphragm 20 which biases the pressure plate 18 axially towards the flywheel 10 for the tightening of the friction disc 22 between them and the transmission of a torque between the motor shaft and the driven shaft 28, comprises a Belleville washer 34 which acts on the pressure plate 18, and radial fingers 36 extending towards the rotation to cooperate with a declutching stop 38 movable in translation on the axis of rotation by a control comprising a declutching fork 40 which is actuated by a declutching pedal 42 via suitable connecting means 44. Of course, other known means can be used to move the declutching stop in translation on the axis of rotation.
En figure 1, la pédale de débrayage 42, fourchette de débrayage 40, la butée de débrayage le diaphragme 20 et le plateau de pression 18 sont représentés en position débrayée, dans laquelle disque de friction 22 n'est pas serré entre plateau de pression 18 et le volant moteur 10 et où aucun couple de rotation n'est transmis entre arbres moteur 12 et mené 28. In FIG. 1, the declutching pedal 42, declutching fork 40, the declutching stop, the diaphragm 20 and the pressure plate 18 are shown in the disengaged position, in which friction disc 22 is not clamped between pressure plate 18 and the flywheel 10 and where no torque is transmitted between the engine shafts 12 and the driven 28.
Lorsque la pédale de débrayage 42 est relâchée, elle revient dans la position représentée en pointillés, la butée de débrayage 38 est déplacée vers droite sur le dessin et cesse de solliciter axialement vers l'arbre moteur 12 les doigts radiaux 36 du diaphragme 20 qui revient, par basculement sur ses appuis du couvercle 16, en position embrayée où la rondelle Belleville 34 formant sa partie radialement externe sollicite axialement le plateau de pression 18 vers le volant moteur 10 pour le serrage du disque de pression sur le volant moteur 10 et transmission d'un couple de rotation entre l'arbre moteur 12 et l'arbre mené 28. When the clutch pedal 42 is released, it returns to the position shown in dotted lines, the clutch release bearing 38 is moved to the right in the drawing and ceases to stress axially towards the motor shaft 12 the radial fingers 36 of the diaphragm 20 which returns , by tilting on its supports of the cover 16, in the engaged position where the Belleville washer 34 forming its radially external part axially biases the pressure plate 18 towards the flywheel 10 for the tightening of the pressure disc on the flywheel 10 and transmission of 'a torque between the drive shaft 12 and the driven shaft 28.
montage élastiquement déformable des garnitures de friction 32 sur le disque 22 permet une progressivité de l'embrayage et du débrayage sur une course de quelques dixièmes de millimètre. elastically deformable mounting of the friction linings 32 on the disc 22 allows progressive engagement and disengagement over a stroke of a few tenths of a millimeter.
l'état embrayé, les moyens élastiquement déformables de montage des garnitures de friction sur disque sont axialement comprimés. Ils exercent sur le plateau de pression 18 une force axiale est opposée à celle qui lui est appliquée par la rondelle Belleville 34 du diaphragme 20. Pour passer de l'état embrayé à l'état débrayé, il faut appliquer à la butée de débrayage 38 une force axiale orientée vers l'arbre moteur 12 et ayant une amplitude suffisante pour faire basculer le diaphragme 20 autour de ses appuis sur le couvercle 16. in the engaged state, the elastically deformable means for mounting the friction linings on the disc are axially compressed. They exert on the pressure plate 18 an axial force opposite to that which is applied to it by the Belleville washer 34 of the diaphragm 20. To pass from the engaged state to the disengaged state, it is necessary to apply to the clutch release bearing 38 an axial force directed towards the motor shaft 12 and having a sufficient amplitude to tilt the diaphragm 20 around its supports on the cover 16.
De façon connue, la géométrie de la rondelle Belleville 34 peut être déterminée pour que la charge axiale qu'elle exerce sur le plateau de pression 38 diminue pendant la course de la butee 38 vers la position de débrayage. Cette caractéristique, associée à la progressivité de l'embrayage due au montage élastique des garnitures friction 32 permet de diminuer l'effort qu'il faut appliquer à la butée 38 pour le débrayage. In known manner, the geometry of the Belleville washer 34 can be determined so that the axial load which it exerts on the pressure plate 38 decreases during the stroke of the stopper 38 towards the declutching position. This characteristic, associated with the progressiveness of the clutch due to the elastic mounting of the friction linings 32 makes it possible to reduce the force which must be applied to the stop 38 for disengaging.
L'ensellement important de courbe de variation de la charge axiale exercée par le diaphragme 20 sur le plateau de pression 18 en fonction de la course de la butée débrayage 38 diminue encore l'effort à appliquer à la butée 38 pour le débrayage, comme on le verra plus en détail ci-dessous. The significant overall variation curve of the axial load exerted by the diaphragm 20 on the pressure plate 18 as a function of the travel of the declutching stop 38 further reduces the force to be applied to the stop 38 for declutching, as will see it in more detail below.
On a constaté toutefois qu'il n'était pas possible d'augmenter suffisamment l'ensellement de cette courbe en augmentant le rapport h/e de la rondelle Belleville (h étant la hauteur du tronc de cône formé par la rondelle Belleville à l'état non contraint et e étant son épaisseur). L'invention apporte une solution simple et efficace à ce problème, consistant en une nouvelle configuration du diaphragme 20 qui va maintenant être décrite en référence aux figures 2 et suivantes. However, it was found that it was not possible to increase the overall surface of this curve sufficiently by increasing the h / e ratio of the Belleville washer (h being the height of the truncated cone formed by the Belleville washer at the unconstrained state and e being its thickness). The invention provides a simple and effective solution to this problem, consisting of a new configuration of the diaphragm 20 which will now be described with reference to Figures 2 and following.
Dans ces figures, la rondelle Belleville 34 du diaphragme 20 est délimitée par une circonférence externe 46 qui est celle du diaphragme 20 et par une circonférence interne 48 représentée en traits fantômes qui passe par les extrémités fermées des fentes radiales 52 qui s'étendent jusqu'au bord circulaire interne 54 du diaphragme et qui délimitent entre elles les doigts radiaux 36 de ce diaphragme. In these figures, the Belleville washer 34 of the diaphragm 20 is delimited by an external circumference 46 which is that of the diaphragm 20 and by an internal circumference 48 shown in phantom lines which passes through the closed ends of the radial slots 52 which extend up to at the internal circular edge 54 of the diaphragm and which delimit between them the radial fingers 36 of this diaphragm.
La largeur ou dimension radiale de la rondelle Belleville 34 est plus importante que dans les diaphragmes de la technique antérieure, le rapport des diamètres externe et interne de la rondelle 34 étant supérieur ou égal à 1,45 environ de préference supérieur ou égal à 1,5 environ dans les réalisations des figures 5 à 8, alors qu'il dans la technique antérieure en général compris entre 1,2 et 1 3. The width or radial dimension of the Belleville washer 34 is greater than in the diaphragms of the prior art, the ratio of the external and internal diameters of the washer 34 being greater than or equal to about 1.45 preferably greater than or equal to 1, 5 approximately in the embodiments of FIGS. 5 to 8, whereas in the prior art in general between 1.2 and 13.
Cette augmentation de la largeur de la rondelle Belleville 34 du diaphragme 20 augmente fortement l'ensellement de la courbe de variation de la charge axiale, comme cela sera décrit plus en détail en référence aux figures 9 et 10. This increase in the width of the Belleville washer 34 of the diaphragm 20 greatly increases the overall length of the variation curve of the axial load, as will be described in more detail with reference to FIGS. 9 and 10.
Dans le mode de réalisation des figures à 4, les orifices 56 formés dans le diaphragme pour son montage sur le couvercle 16, sont constitués des parties d'extrémités élargies d'une fente radiale 52 sur deux, ces parties d'extrémités élargies étant allongées en direction radiale pour le montage de crochets 58 en forme de C dont une petite branche radiale 60 est fixée sur le couvercle 16 par un rivet ou analogue, et dont une branche radiale 62 plus longue s'étend le long de la rondelle Belleville 34 et s'appuie à son extrémité libre sur cette rondelle au voisinage de sa ligne médiane, du côté opposé au couvercle 16. La plus grande longueur de la branche 62 confère au crochet 58 une plus grande élasticité (une raideur plus faible) qui le rend moins sensible aux decalages axiaux dus à des phénomènes d'usure. In the embodiment of FIGS. 4, the orifices 56 formed in the diaphragm for its mounting on the cover 16, consist of the enlarged end parts of a radial slot 52 in two, these enlarged end parts being elongated in the radial direction for mounting C-shaped hooks 58, a small radial branch 60 of which is fixed to the cover 16 by a rivet or the like, and a longer radial branch 62 of which extends along the Belleville washer 34 and rests at its free end on this washer in the vicinity of its center line, on the side opposite to the cover 16. The greater length of the branch 62 gives the hook 58 greater elasticity (a lower stiffness) which makes it less sensitive to axial shifts due to wear phenomena.
Cela permet aussi de décaler radialement vers l'axe la circonférence interne de la rondelle Belleville et les orifices 56 de passage crochets tout en conservant la position radiale de l'articulation du diaphragme sur le couvercle. On augmente ainsi la largeur radiale de rondelle Belleville et son ensellement et on réduit la longueur des doigts radiaux 36, ce qui augmente leur rigidité. This also makes it possible to offset radially towards the axis the internal circumference of the Belleville washer and the orifices 56 for passage of the hooks while retaining the radial position of the diaphragm joint on the cover. This increases the radial width of Belleville washer and its saddle and reduces the length of the radial fingers 36, which increases their rigidity.
Comme représenté, on peut aussi augmenter cette rigidité en formant des nervures 64 ces doigts sur majeure partie de leur longueur par exemple des nervures à section circonférentielle en V. As shown, this rigidity can also be increased by forming ribs 64 these fingers over most of their length, for example ribs with a circumferential V section.
Dans la variante de réalisation de la figure 5, les 'fices 56 qui sont formés dans le diaphragme 20 pour son montage sur le couvercle 16, sont plus constitués par des extrémités élargies fentes radiales 52 mais sont formés à l'interieur de la rondelle Belleville 34, au voisinage de sa circonférence interne 48 et à une distance l'axe qui sensiblement inchangée par rapport à la technique antérieure, de telle sorte que le diaphragme 20 selon l'invention puisse être monté sur un couvercle 16 de la même façon qu'un diaphragme de la technique antérieure. In the alternative embodiment of Figure 5, the 'fices 56 which are formed in the diaphragm 20 for mounting on the cover 16, are more constituted by enlarged ends radial slots 52 but are formed inside the Belleville washer 34, in the vicinity of its internal circumference 48 and at a distance from the axis which is substantially unchanged from the prior art, so that the diaphragm 20 according to the invention can be mounted on a cover 16 in the same way as a diaphragm of the prior art.
disposition des orifices 56 dans la rondelle Belleville 34 a également pour avantage de ne pas trop rapprocher de l'axe les moyens d'accrochage ou d'articulation du diaphragme sur le couvercle et donc d'éviter tout risque d'interférence avec l'amortisseur de torsion 24. arrangement of the orifices 56 in the Belleville washer 34 also has the advantage of not bringing the attachment or articulation means of the diaphragm on the cover too close to the axis and therefore of avoiding any risk of interference with the damper torsional 24.
Les fentes radiales 52, qui s'étendent entre la périphérie interne 48 de la rondelle Belleville 34 et le bord circulaire interne 54 du diaphragme 20, sont décalées angulairement par rapport aux orifices , de façon à ce que les extrémités 50 des fentes radiales 52, qui sont élargies pour réduire contraintes au niveau des bases des doigts radiaux 36, soient suffisamment écartées des orifices 56 pour ne pas fragiliser le diaphragme. The radial slots 52, which extend between the internal periphery 48 of the Belleville washer 34 and the internal circular edge 54 of the diaphragm 20, are angularly offset relative to the orifices, so that the ends 50 of the radial slots 52, which are widened to reduce stresses at the bases of the radial fingers 36, are sufficiently spaced from the orifices 56 so as not to weaken the diaphragm.
Dans l'exemple de réalisation de la figure 5, nombre de fentes radiales 52 est égal au double du nombre d'orifices 56 et deux fentes radiales s étendent entre deux orifices 56 consécutifs. In the embodiment of Figure 5, the number of radial slots 52 is twice the number of holes 56 and two radial slots extend between two consecutive holes 56.
Dans la variante de réalisation de la figure , configuration de la rondelle Belleville 34 et celle des fentes radiales 52 sont les mêmes que dans mode de réalisation de la figure 5, mais diaphragme 20 de la figure 3 comporte deux fois moins fentes radiales 52 que celui de la figure 5, sorte que le nombre de fentes radiales 52 est égal au nombre d'orifices 56, et les fentes radiales 52 s'étendent chacune au milieu entre deux orifices consécutifs. In the variant embodiment of the figure, the configuration of the Belleville washer 34 and that of the radial slots 52 are the same as in the embodiment of FIG. 5, but the diaphragm 20 of FIG. 3 has two times less radial slots 52 than that of Figure 5, so that the number of radial slots 52 is equal to the number of holes 56, and the radial slots 52 each extend in the middle between two consecutive holes.
Dans la variante de réalisation de la figure , largeur ou dimension radiale de la rondelle Belleville 34 a été augmentée par rapport à celles figures 5 et 6, et les fentes radiales 52 sont plus courtes. Leur nombre est égal au double nombre des orifices 56, qui sont formés à la même distance de l'axe que dans les formes de réalisation des figures 5 et 6, les fentes radiales 52 étant une sur deux alignées angulairement avec les orifices 56 et une sur deux s'étendant au milieu entre deux orifices 56 consécutifs. In the variant embodiment of the figure, the width or radial dimension of the Belleville washer 34 has been increased compared to those in FIGS. 5 and 6, and the radial slots 52 are shorter. Their number is equal to the double number of the orifices 56, which are formed at the same distance from the axis as in the embodiments of FIGS. 5 and 6, the radial slots 52 being one in two angularly aligned with the orifices 56 and a on two extending in the middle between two consecutive orifices 56.
Dans le mode de réalisation de la figure 7, le rapport des diamètres externe et interne de la rondelle Belleville 34 est d'environ 1,8, alors qu'il d'environ 1,5 dans les modes de réalisation des figures 5 et 6. In the embodiment of FIG. 7, the ratio of the external and internal diameters of the Belleville washer 34 is approximately 1.8, while that of approximately 1.5 in the embodiments of FIGS. 5 and 6 .
La variante de réalisation représentée en figure diffère de celle de la figure 7 en ce que les fentes radiales 52 alignées avec les orifices 56 dans la réalisation de la figure 7, ont été prolongées jusqu'à ces orifices dans la réalisation de la figure 8. Les fentes radiales 52 ont donc des longueurs différentes, une sur deux s'étendant jusqu'à un orifice 56 qui forme alors l'extrémité élargie de la fente radiale 52 correspondante et une sur deux étant plus courte et s'étendant au milieu entre deux fentes radiales 52 se terminant par des orifices 56. The variant embodiment shown in the figure differs from that of FIG. 7 in that the radial slots 52 aligned with the orifices 56 in the embodiment of FIG. 7, have been extended up to these orifices in the embodiment of FIG. 8. The radial slots 52 therefore have different lengths, one in two extending to an orifice 56 which then forms the enlarged end of the corresponding radial slot 52 and one in two being shorter and extending in the middle between two radial slots 52 ending in orifices 56.
En figure 9, la courbe A représente la variation d'une charge axiale due à la fixation elastique des garnitures de friction et à l'élasticité du mécanisme pendant le débrayage, entre la position de repos de la butée correspondant à l'état embraye (position 0 sur le graphe de la figure 6) et la position de fin de course de la butée correspondant à l'état débrayé (+ 6 mm dans l'exemple représenté). In FIG. 9, curve A represents the variation of an axial load due to the elastic fixing of the friction linings and to the elasticity of the mechanism during disengagement, between the rest position of the stop corresponding to the engaged state ( position 0 on the graph in Figure 6) and the end position of the stop corresponding to the disengaged state (+ 6 mm in the example shown).
La courbe B en pointillés représente la variation de la charge axiale développée par le diaphragme annulaire selon l'invention fonction de sa déformation axiale. The dotted curve B represents the variation of the axial load developed by the annular diaphragm according to the invention as a function of its axial deformation.
La courbe A' représente la variation de la charge axiale précitée de la courbe pendant le débrayage lorsque l'usure des garnitures de friction est importante et atteint sensiblement sa valeur maximale, ce qui a pour effet de décaler vers la droite sur le dessin de 1a figure 1 les positions de la butée de débrayage à l'état embrayé et à l'état débrayé, et ce qui a une conséquence la valeur maximale de la charge axiale exercée par le diaphragme sur le plateau de pression. La figure 10 représente les variations de charge rapportées à la butée de débrayage en fonction de la course de cette butée lorsque le rapport des bras de levier du diaphragme est voisin de 4, la courbe C représentant la différence des courbes et A et correspondant à l'effort appliqué à la butée pour le débrayage, et la courbe B1 représentant variation de charge axiale développée par le diaphragme et rapportée au niveau de la butée. Curve A ′ represents the variation of the aforementioned axial load of the curve during declutching when the wear of the friction linings is significant and substantially reaches its maximum value, which has the effect of shifting to the right in the drawing of 1a Figure 1 the positions of the clutch release bearing in the engaged state and in the disengaged state, and which has a consequence the maximum value of the axial load exerted by the diaphragm on the pressure plate. FIG. 10 represents the load variations relative to the clutch release bearing as a function of the stroke of this stop when the ratio of the diaphragm lever arms is close to 4, curve C representing the difference in curves and A and corresponding to l 'force applied to the stop for disengagement, and the curve B1 representing variation in axial load developed by the diaphragm and reported at the stop.
voit bien sur les figures 9 et 10 l'ensellement des courbes B et B1 qui correspond à la différence entre le maximum et le minimum de la charge axiale développée par le diaphragme. clearly sees in Figures 9 and 10 the overall curves B and B1 which corresponds to the difference between the maximum and the minimum of the axial load developed by the diaphragm.
Grâce à cet ensellement et à la progressivité de l'embrayage, la valeur de l'effort appliqué à la butée courbe C) varie peu sur les deux tiers environ de course de débrayage et reste inférieure à 100 daN dans cet exemple de réalisation. Thanks to this saddle and to the progressiveness of the clutch, the value of the force applied to the curved abutment C) varies little over about two-thirds of the declutching stroke and remains less than 100 daN in this embodiment.
constate également sur le graphe la figure 10 qu'en cas d'usure des garnitures de friction, la courbe C serait décalée vers la gauche en ' et qu'il faudrait exercer un effort plus important sur la butée de débrayage pour la déplacer depuis sa position correspondant à l'état embrayé pour réaliser le débrayage. note also on the graph in FIG. 10 that in the event of wear of the friction linings, the curve C would be shifted to the left at 'and that it would be necessary to exert a greater force on the clutch release bearing to move it from its position corresponding to the engaged state for disengaging.
Il est donc avantageux de prévoir dans l'embrayage un dispositif de rattrapage automatique de 'usure des garnitures de friction et de l'usure des surfaces de friction correspondantes du plateau de pression 18 et du plateau de réaction , ce qui permet de maintenir la course de débrayage de la butée 38 entre les valeurs 0 et +6 mm de 'axe des abscisses en figure 10 et donc de conserver une valeur réduite de l'effort à appliquer à cette butée pour le débrayage, pendant toute la durée de vie de l'embrayage. It is therefore advantageous to provide in the clutch an automatic device for adjusting the wear of the friction linings and the wear of the corresponding friction surfaces of the pressure plate 18 and of the reaction plate, which makes it possible to maintain the stroke. of disengagement of the stop 38 between the values 0 and +6 mm from the abscissa axis in FIG. 10 and therefore to keep a reduced value of the force to be applied to this stop for the disengagement, throughout the lifetime of the 'clutch.
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