FR2915780A1

FR2915780A1 - Clutch device for vehicle, has friction unit for permitting cooperation of counterweight with input shaft in clutched position, and coil displacing counterweight for disintegrating counterweight from input shaft in declutched position

Info

Publication number: FR2915780A1
Application number: FR0754812A
Authority: FR
Inventors: Frederic Cheze; Jean Luc Butot; Julien Schneider
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 2007-05-02
Filing date: 2007-05-02
Publication date: 2008-11-07
Anticipated expiration: 2027-05-02
Also published as: FR2915780B1

Abstract

The device has an output shaft (20) mounted coaxial to an input shaft (10). A counterweight (30) is radially moved between clutched and declutched positions. A friction unit (40) e.g. Ferodo(RTM: high-friction brake pad), is located between the input shaft and the counterweight for permitting cooperation of the counterweight with the input shaft in a clutched position during displacement of the counterweight under the effect of centrifugal force. A coil (90) displaces the counterweight for disintegrating the counterweight from the input shaft in a declutched position.

Description

2915780 DISPOSITIF D'EMBRAYAGE DOMAINE TECHNIQUE L'invention concerne unTECHNICAL FIELD The invention relates to a

embrayage utilisant la force centrifuge et la force magnétique, notamment pour un véhicule. L'embrayage permet la transmission de la puissance d'un moteur à une boite de vitesses en position embrayée et le découplage du moteur et de la boite de vitesses pour le changement de rapport de vitesse en position débrayée. Le changement de vitesse s'opère alors que le moteur continue de tourner. On connaît des embrayages utilisant une commande hydraulique nécessitant par conséquent un distributeur hydraulique pour passer d'une 15 position embrayée à une position débrayée. Ces commandes hydrauliques sont en général complexes à mettre en oeuvre, ce qui impact fortement le rendement lors de leur fabrication. En outre, ces embrayages sont encombrants car nécessitant de nombreuses pièces mécaniques : vérins, circuits hydrauliques, disques, 20 ressorts, etc. clutch using centrifugal force and magnetic force, especially for a vehicle. The clutch allows the transmission of the power of an engine to a gearbox in the engaged position and the decoupling of the engine and the gearbox for the shift gear in the disengaged position. The change of speed occurs while the engine continues to rotate. Clutches using hydraulic control are known which therefore require a hydraulic distributor to move from an engaged position to a disengaged position. These hydraulic controls are generally complex to implement, which greatly impact the performance during their manufacture. In addition, these clutches are bulky because requiring many mechanical parts: cylinders, hydraulic circuits, discs, 20 springs, etc.

PRESENTATION DE L'INVENTIONPRESENTATION OF THE INVENTION

L'invention propose de remédier aux problèmes susmentionnés en 25 proposant un dispositif d'embrayage comprenant : un arbre d'entrée monté à rotation autour d'un axe ; un arbre de sortie, monté également à rotation, coaxialement à l'arbre d'entrée ; au moins une masselotte coopérant avec l'arbre de sortie et étant mobile radialement, par rapport à l'axe, entre une position embrayée et une position débrayée ; un organe de friction entre 30 l'arbre d'entrée et chaque masselotte permettant leur coopération par frottement, en position embrayée, lors d'un déplacement de chaque masselotte sous l'effet d'une force centrifuge. 2 2915780 En outre, le dispositif d'embrayage de l'invention comprend des moyens de génération d'une force magnétique apte à déplacer chaque masselotte pour la désolidariser de l'arbre d'entrée en position débrayée. D'autres aspects du dispositif sont les suivants : 5 - l'arbre de sortie comprend une pluralité de dents et chaque masselotte comprend un évidement de forme conjuguée à une dent de sorte que chaque masselotte soit engrenée à l'arbre de sortie en position embrayée et en position débrayée ; l'organe de friction est supporté par chaque masselotte ; 10 l'organe de friction est du type FerodoTM ; les moyens de génération de la force magnétique sont logés dans un évidement ménagé dans l'arbre de sortie ; - les moyens de génération de la force magnétique sont composés d'au moins une bobine. The invention proposes to overcome the aforementioned problems by providing a clutch device comprising: an input shaft rotatably mounted about an axis; an output shaft, also rotatably mounted, coaxially with the input shaft; at least one counterweight cooperating with the output shaft and being movable radially, with respect to the axis, between an engaged position and a disengaged position; a friction member between the input shaft and each feeder allowing their frictional cooperation, in the engaged position, during a displacement of each weight under the effect of a centrifugal force. In addition, the clutch device of the invention comprises means for generating a magnetic force capable of moving each weight to disengage it from the input shaft in the disengaged position. Other aspects of the device are as follows: the output shaft comprises a plurality of teeth and each flyweight comprises a tooth-shaped recess so that each flyweight is engaged with the output shaft in the engaged position and in the disengaged position; the friction member is supported by each weight; The friction member is of the FerodoTM type; the means for generating the magnetic force are housed in a recess in the output shaft; the means for generating the magnetic force are composed of at least one coil.

Par conséquent, l'embrayage utilisant d'une part une coopération centrifuge et d'autre part une coopération magnétique, permet la suppression des éléments hydrauliques le composant. En outre, du fait de la structure coaxiale de l'arbre d'entrée et de sortie, l'embrayage de l'invention est d'un encombrement limité. Therefore, the clutch using on the one hand a centrifugal cooperation and on the other hand a magnetic cooperation, allows the removal of the hydraulic elements component. In addition, because of the coaxial structure of the input and output shaft, the clutch of the invention is of limited size.

PRESENTATION DES FIGURESPRESENTATION OF FIGURES

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui suit laquelle est purement illustrative et non limitative et doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels : -la figure 1 est une vue de face de l'embrayage ; - la figure 2 est une section selon l'axe BB' de la figure 1 de l'embrayage, en position débrayée ; - la figure 3 est une section selon l'axe BB' de la figure 1 de l'embrayage, en position embrayée. 3 2915780 DESCRIPTION DE L'INVENTION Other features and advantages of the invention will become apparent from the following description which is purely illustrative and not limiting and should be read with reference to the accompanying drawings in which: FIG 1 is a front view of the clutch; - Figure 2 is a section along the axis BB 'of Figure 1 of the clutch, in the disengaged position; - Figure 3 is a section along the axis BB 'of Figure 1 of the clutch, in the engaged position. 3 2915780 DESCRIPTION OF THE INVENTION

La figure 1 est une vue de face de l'embrayage de l'invention. Les figures 2 et 3 sont une section selon l'axe BB' de la figure 1 de 5 l'embrayage en position débrayée et en position embrayée respectivement. Dans un véhicule, l'embrayage sert à la transmission de puissance d'un moteur vers une boite de vitesses. L'embrayage comprend un arbre d'entrée 10 à rotation autour d'un axe AA' et un arbre de sortie 20 monté également à rotation autour de l'axe 10 AA'. L'arbre de sortie 20 est coaxial à l'arbre d'entrée 10. Il est à noter que l'arbre d'entrée 10 est relié au moteur du véhicule et l'arbre de sortie 20 est relié à la boite de vitesses. Par ailleurs, l'embrayage comprend au moins une masselotte 30 15 coopérant avec l'arbre de sortie 20. Chaque masselotte 30 est radialement mobile par rapport à l'axe M' entre une position embrayée et une position débrayée de l'embrayage. Sur l'exemple de la figure 1, il y a cinq masselottes. Elles sont logées entre l'arbre d'entrée 10 et l'arbre de sortie 20. Figure 1 is a front view of the clutch of the invention. Figures 2 and 3 are a section along the axis BB 'of Figure 1 of the clutch in the disengaged position and engaged position respectively. In a vehicle, the clutch serves to transmit power from a motor to a gearbox. The clutch comprises an input shaft 10 rotatable about an axis AA 'and an output shaft 20 also rotatably mounted about the axis AA'. The output shaft 20 is coaxial with the input shaft 10. It should be noted that the input shaft 10 is connected to the vehicle engine and the output shaft 20 is connected to the gearbox. Furthermore, the clutch comprises at least one flyweight 30 cooperating with the output shaft 20. Each flyweight 30 is radially movable relative to the axis M 'between an engaged position and a disengaged position of the clutch. In the example of Figure 1, there are five flyweights. They are housed between the input shaft 10 and the output shaft 20.

20 Ce sont ces masselottes 30 qui vont définir la position embrayée ou débrayée. En position embrayée l'arbre de sortie 20 est couplé à l'arbre d'entrée 10, permettant la transmission intégrale de la puissance d'un moteur, par exemple thermique, à une boite de vitesses.It is these weights 30 which will define the engaged or disengaged position. In the engaged position the output shaft 20 is coupled to the input shaft 10, allowing the integral transmission of the power of a motor, for example thermal, to a gearbox.

25 C'est sous l'action de la force centrifuge initiée par la rotation de l'arbre de d'entrée 10 autour de l'axe de rotation AA' que les masselottes 30 vont coopérer par frottement avec l'arbre d'entrée 10 assurant le couplage de l'arbre d'entrée 10 à l'arbre de sortie 20. Un organe de friction 40 est situé entre l'arbre d'entrée 10 et chaque 30 masselotte 30. L'organe de friction 40 est supporté par chaque masselotte 30.It is under the action of the centrifugal force initiated by the rotation of the input shaft 10 about the axis of rotation AA 'that the weights 30 will frictionally cooperate with the input shaft 10. coupling coupling of the input shaft 10 to the output shaft 20. A friction member 40 is located between the input shaft 10 and each flyweight 30. The friction member 40 is supported by each flyweight 30.

4 2915780 Cet organe de friction peut par exemple être du type FerodoTM ou tout autre matériau aux propriétés similaires. Ces propriétés limitent notamment la dissipation de la chaleur et l'usure de la surface en contact avec l'organe de friction 40.This friction member may for example be of the FerodoTM type or any other material with similar properties. These properties notably limit heat dissipation and wear of the surface in contact with the friction member 40.

5 En position débrayée, l'arbre de sortie 20 est découplé de l'arbre d'entrée 10. La transmission de la puissance entre le moteur et la boite ne s'opère plus, le moteur est toujours en fonctionnement. Pour ce faire, l'embrayage comprend des moyens de génération 80 10 d'une force magnétique apte à déplacer chaque masselotte 30 pour la désolidariser de l'arbre d'entrée 10 en position débrayée. Les moyens de génération de la force magnétique sont logés dans un évidement 60 ménagé dans l'arbre de sotie 20. Ces moyens sont composés d'au moins une bobine 90.5 In the disengaged position, the output shaft 20 is decoupled from the input shaft 10. The transmission of power between the motor and the box is no longer performed, the motor is still in operation. To do this, the clutch comprises means 80 for generating a magnetic force capable of moving each weight 30 to separate it from the input shaft 10 in the disengaged position. The means for generating the magnetic force are housed in a recess 60 formed in the sotie shaft 20. These means are composed of at least one coil 90.

15 La bobine 90 est alimentée par exemple par deux charbons cylindriques. Celle-ci agissant comme un électro-aimant. C'est sous l'action d'une force magnétique que les masselottes sont attirées vers l'arbre de sortie 20, de sorte que la transmission du couple ne s'opère plus.The coil 90 is fed for example by two cylindrical coals. This one acting as an electromagnet. It is under the action of a magnetic force that the flyweights are attracted to the output shaft 20, so that the transmission of torque no longer occurs.

20 A ce moment là, les masselottes 30 ne sont plus en coopération avec l'arbre d'entrée 10. Comme mentionné précédemment, les masselottes 30 sont quelque soit la position de l'embrayage en coopération avec l'arbre de sortie 20. A cet effet l'arbre de sortie 20 comprend une pluralité de dents 70 et 25 chaque masselotte 30 comprend un évidement 100. Les évidements 100 sont de forme conjuguée à la pluralité de dents 70 de manière à ce que les masselottes 30 soient engrenées à l'arbre de sortie 20 en position embrayée ou en position débrayée. Les dents 70 et les évidements 100 sont de dimensions adaptées 30 pour que lorsque les masselottes 30 sont attirées vers l'arbre d'entrée 10 elles coopèrent toujours avec l'arbre de sortie 20.At this moment, the flyweights 30 are no longer in cooperation with the input shaft 10. As mentioned above, the flyweights 30 are whatever the position of the clutch in cooperation with the output shaft 20. A this effect the output shaft 20 comprises a plurality of teeth 70 and each weight 30 comprises a recess 100. The recesses 100 are of conjugated shape to the plurality of teeth 70 so that the weights 30 are engaged to the output shaft 20 in the engaged position or in the disengaged position. The teeth 70 and the recesses 100 are of suitable dimensions so that when the weights 30 are attracted to the input shaft 10, they always cooperate with the output shaft 20.

5 2915780 Ci-dessous nous décrivons un exemple de mise en oeuvre de l'embrayage de l'invention. Au démarrage d'un véhicule, dès que le conducteur met le contact, la bobine 90 doit être alimentée de sorte que l'embrayage soit en position 5 débrayée. Cette manoeuvre a deux objectifs, faciliter le lancement du véhicule en supprimant les traînées dues à la boite de vitesses et éviter que les masselottes 30 frottent contre l'arbre d'entrée 10. Pour débrayer, on alimente progressivement la bobine 90 pour 10 pouvoir débrayer le système en douceur. Le pilotage de la bobine 90 devra être assez fin pour permettre une bonne progressivité de l'embrayage. Lorsqu'on passe de la position débrayée à la position embrayée, on coupe progressivement l'alimentation de la bobine 90 de manière à ce que 15 la coopération entre l'arbre d'entrée 10 et l'arbre de sortie 20 s'opère progressivement. 6Below we describe an example of implementation of the clutch of the invention. When starting a vehicle, as soon as the driver puts the ignition on, the coil 90 must be energized so that the clutch is in the disengaged position. This maneuver has two objectives, facilitate the launch of the vehicle by eliminating the streaks due to the gearbox and prevent the weights 30 rub against the input shaft 10. To disengage, it gradually feeds the coil 90 to 10 disengage the system smoothly. The control of the coil 90 must be fine enough to allow a good progressiveness of the clutch. When moving from the disengaged position to the engaged position, the supply of the coil 90 is progressively cut off so that the cooperation between the input shaft 10 and the output shaft 20 takes place progressively. . 6

Claims

A clutch device comprising: an input shaft (10) rotatably mounted about an axis (AA '); - An output shaft (20), also rotatably mounted, coaxially with the input shaft (10); - At least one flyweight (30) cooperating with the output shaft (20) and being movable radially relative to the axis (AA ') between an engaged position and a disengaged position; - a friction member (40) between the input shaft (10) and each weight (30) allowing their frictional engagement, in the engaged position, during a displacement of each weight under the effect of a force centrifugal; characterized in that it further comprises - means for generating a magnetic force (90) adapted to move each weight (30) to disengage it from the input shaft (10) in the disengaged position.

2. Device according to claim 1, characterized in that the output shaft (20) comprises a plurality of teeth (70) and in that each weight (30) comprises a recess (100) of form conjugated to a tooth ( 70) so that each flyweight is engaged to the output shaft (20) in the engaged position and in the disengaged position.

3. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the friction member (40) is supported by each weight (30).

4. Device according to one of claims 1 or 3, characterized in that the friction member (40) is of the type FerodoTM 7 2915780

5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the means for generating the magnetic force (90) are housed in a recess (60) formed in the output shaft (20). 5

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the means for generating the magnetic force (90) are composed of at least one coil.