FR3036756A1 - CLUTCH DISC - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un dispositif amortisseur pour embrayage comprenant, notamment, un disque d'entraînement (1) portant un moyeu central (2) et des garnitures de friction périphériques (G) et à l'intérieur duquel est disposé au moins un jeu de ressorts hélicoïdaux (r) formant les moyens pré-amortisseurs qui est monté sur un voile central (3) de support, caractérisé en ce que ledit voile central (3) est pourvu de cavités (30) non traversantes de réception des ressorts hélicoïdaux (r) de pré-amortissement.The invention relates to a damping device for a clutch comprising, in particular, a drive disc (1) carrying a central hub (2) and peripheral friction linings (G) and inside which is disposed at least one set of helicoidal springs (r) forming the pre-damping means which is mounted on a central support web (3), characterized in that said central web (3) is provided with non-through cavities (30) for receiving the coil springs (r). ) pre-depreciation.
Description
1 [0001] L'invention se rapporte à un dispositif d'amortissement pour disque d'embrayage de véhicule automobile. Le dispositif d'amortissement peut être intégré à un embrayage apte à relier sélectivement le moteur thermique à la boîte de vitesses, afin de filtrer les vibrations dues aux acyclismes du moteur. En variante, dans une telle application, le dispositif d'amortissement peut être intégré à un disque de friction de l'embrayage ou à un convertisseur de couple hydrodynamique. Généralement, pour réduire le niveau des vibrations générées par les irrégularités de fréquence de rotation du volant moteur, on utilise un dispositif d'amortissement en 10 torsion. Ce dispositif est intégré au disque d'embrayage qui est monté sur le moyeu et qui porte les garnitures périphériques de friction. La recherche d'un fonctionnement optimal de l'embrayage passe donc par une analyse de la fonction d'amortissement en torsion qui permet de définir les valeurs de 15 raideur progressive des moyens d'amortissement et d'assurer un contrôle fiable du coefficient de frottement. Un tel dispositif d'amortissement est généralement du type comprenant, d'une part, un premier jeu de ressorts hélicoïdaux formant les moyens d'amortissement principal dits de charge, logé dans le disque d'entraînement et, d'autre part, un second jeu de 20 ressorts hélicoïdaux, de plus faibles dimensions, formant les moyens dits pré- amortisseurs ou de faible charge, monté sur un voile central fixé à l'intérieur du disque et coopérant avec des rondelles respectivement, de guidage, d'application et de frottement. L'invention s'intéresse plus particulièrement aux moyens pré-amortisseurs et vise à 25 perfectionner la structure de ces moyens en vue de supprimer les défauts mentionnés ci-après. EXPOSÉ DE L'INVENTION 3036756 2 [0002] Dans un mode de réalisation connu des dispositifs d'amortissement, les ressorts hélicoïdaux formant les moyens pré-amortisseurs sont logés dans une cassette montée axialement à côté du voile central, entre deux cages en matière plastique. 5 Cependant, cette disposition qui nécessite des pièces annexes est particulièrement encombrante. Un autre mode de réalisation consiste, par ailleurs, à découper dans le voile central de support et entre les logements des ressorts de charge, des fenêtres ouvertes dans lesquelles sont disposés les ressorts pré-amortisseurs.The invention relates to a damping device for a clutch disk of a motor vehicle. The damping device can be integrated with a clutch capable of selectively connecting the heat engine to the gearbox, in order to filter the vibrations due to the acyclisms of the engine. Alternatively, in such an application, the damping device may be integrated with a friction disc of the clutch or with a hydrodynamic torque converter. Generally, to reduce the level of vibration generated by the rotational frequency irregularities of the flywheel, a torsion damping device is used. This device is integrated with the clutch disk which is mounted on the hub and which carries the peripheral friction linings. The search for an optimal operation of the clutch thus goes through an analysis of the torsional damping function which makes it possible to define the progressive stiffness values of the damping means and to ensure a reliable control of the coefficient of friction. . Such a damping device is generally of the type comprising, on the one hand, a first set of helical springs forming the so-called main damping means of load, housed in the drive disk and, on the other hand, a second a set of 20 coil springs, of smaller dimensions, forming the so-called pre-damping or low-load means, mounted on a central web fixed inside the disk and cooperating with washers respectively, for guiding, applying and friction. The invention is more particularly concerned with pre-damping means and aims at improving the structure of these means with a view to eliminating the defects mentioned below. In a known embodiment of the damping devices, the coil springs forming the pre-damping means are housed in a cassette mounted axially beside the central web, between two plastic cages. . However, this provision which requires ancillary parts is particularly cumbersome. Another embodiment consists, moreover, in cutting in the central support web and between the load bearing springs, open windows in which are arranged the pre-damping springs.
Cette configuration qui contribue à réduire l'encombrement axial présente toutefois deux inconvénients majeurs. D'une part, la section réduite entre ces fenêtres et les logements des ressorts de charge affaiblit de façon significative la structure du voile ce qui compromet la tenue mécanique du dispositif et, d'autre part, il est alors nécessaire de placer, de part et d'autre de ces fenêtres, des composants rigides destinés à immobiliser et à caler les ressorts dans les fenêtres et à assurer les fonctions d'application et de frottement. [0003] L'invention vise à remédier à ces problèmes techniques en proposant une solution permettant, conjointement, de réduire l'encombrement axial tout en allégeant la structure des moyens pré-amortisseurs et de s'affranchir des pièces et composants rigides précédemment utilisés sans affaiblir la tenue mécanique du voile. [0004] Ce but est atteint, selon l'invention, par un dispositif d'amortissement comprenant, notamment, un disque portant un moyeu central et des garnitures de friction périphériques et à l'intérieur duquel est disposé au moins un jeu de ressorts hélicoïdaux formant les moyens pré-amortisseurs qui est monté sur un voile central de support, caractérisé en ce que ledit voile central est pourvu de cavités non traversantes de réception des ressorts hélicoïdaux de pré-amortissement. 3036756 3 [0005] Selon une caractéristique avantageuse, les cavités sont ménagées sur une zone circulaire située radialement sur le plan intérieur du voile de support et autour du moyeu. [0006] Selon une autre caractéristique, les cavités sont dimensionnées de façon à 5 emprisonner intégralement les ressorts dans le voile. [0007] Selon une première variante, les cavités sont réalisées par emboutissage de la matière sur une face du voile en délimitant des bossages sur la face opposée. [0008] Selon une autre variante, les cavités sont réalisées dans la seule épaisseur du voile. 10 [0009] Selon encore une autre variante, les cavités présentent un bord intérieur rectiligne et un bord extérieur curviligne. [0010] Selon encore une autre variante, lesdites cavités présentent un bord intérieur et un bord extérieur curvilignes. [0011] Selon encore une autre caractéristique, les cavités présentent une section 15 transversale tronconique. [0012] Selon une variante spécifique, le voile comporte quatre cavités dont la longueur angulaire est comprise entre 30° et 60°. [0013] Selon encore une autre caractéristique, le voile central est pourvu d'autres cavités aptes à recevoir d'autres ressorts, lesdites autres cavités étant situées 20 radialement à l'extérieur des cavités. [0014] Un autre objet de l'invention est un disque d'embrayage par friction comprenant un dispositif d'amortissement et, plus précisément, des moyens de pré-amortissement tels que définis ci-dessus. [0015] Un autre objet de l'invention est un composant pour système de 25 transmission d'un véhicule automobile, le composant étant notamment un embrayage à disque ou un convertisseur de couple hydrodynamique, comprenant un dispositif amortisseur comme précédemment décrit. 3036756 4 [0016] Les perfectionnements apportés au niveau du voile permettent de réduire la largeur de l'ensemble des disques et d'ajuster ainsi la position axiale du volant moteur au plus près des garnitures de friction. brève description des figures 5 [0017] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui va suivre, en référence aux figures annexées et détaillées ci-après. La figure 1 représente une vue d'ensemble éclatée d'un disque de friction d'un mécanisme d'embrayage avec ses composants traditionnels.This configuration, which contributes to reducing the axial size, however, has two major disadvantages. On the one hand, the reduced section between these windows and the housing of the load springs significantly weakens the structure of the veil which compromises the mechanical strength of the device and, secondly, it is necessary to place, on the other hand, and other of these windows, rigid components intended to immobilize and to wedge the springs in the windows and to ensure the functions of application and friction. The invention aims to remedy these technical problems by proposing a solution to jointly reduce the axial size while alleviating the structure of the pre-damping means and to overcome rigid parts and components previously used without weaken the mechanical strength of the veil. This object is achieved, according to the invention, by a damping device comprising, in particular, a disc carrying a central hub and peripheral friction linings and within which is disposed at least one set of coil springs forming the pre-damping means which is mounted on a central support web, characterized in that said central web is provided with non-through cavities for receiving the pre-damping coil springs. According to an advantageous characteristic, the cavities are formed on a circular zone located radially on the inner plane of the support web and around the hub. According to another characteristic, the cavities are dimensioned so as to completely imprison the springs in the web. According to a first variant, the cavities are made by stamping the material on one face of the web by delimiting bosses on the opposite face. According to another variant, the cavities are made in the sole thickness of the veil. According to yet another variant, the cavities have a rectilinear inner edge and a curvilinear outer edge. According to yet another variant, said cavities have an inner edge and a curvilinear outer edge. According to another characteristic, the cavities have a frustoconical cross-section. According to a specific variant, the web has four cavities whose angular length is between 30 ° and 60 °. According to yet another characteristic, the central web is provided with other cavities adapted to receive other springs, said other cavities being situated radially outside the cavities. Another object of the invention is a friction clutch disk comprising a damping device and, more specifically, pre-damping means as defined above. [0015] Another object of the invention is a component for a transmission system of a motor vehicle, the component being in particular a disk clutch or a hydrodynamic torque converter, comprising a damping device as previously described. The improvements made in the sail reduce the width of all the discs and thus adjust the axial position of the flywheel closer to the friction liners. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES [0017] Other characteristics and advantages of the invention will emerge on reading the description which follows, with reference to the appended figures detailed below. Figure 1 shows an exploded overall view of a friction disc of a clutch mechanism with its traditional components.
10 Les figures 2A et 2B représentent des vues en demi-coupe, respectivement, d'un disque d'embrayage traditionnel selon la figure 1 et d'un mode de réalisation de disque équipé d'un dispositif d'amortissement selon l'invention. Les figures 3A et 3B représentent des vues, respectivement, de face et de dos d'un mode de réalisation du voile modifié selon l'invention.Figs. 2A and 2B show half-sectional views, respectively, of a conventional clutch disc according to Fig. 1 and a disc embodiment equipped with a damping device according to the invention. Figures 3A and 3B show views, respectively, of front and back of an embodiment of the modified veil according to the invention.
15 Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques sur l'ensemble des figures. DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE MODES DE REALISATION [0018] Naturellement, les modes de réalisation illustrés par les figures présentées ci-dessus ne sont donnés qu'a titre d'exemples non limitatif. Il est explicitement prévu 20 que l'on puisse combiner entre eux ces différents modes pour en proposer d'autres. [0019] La figure 1 illustre l'assemblage traditionnel des divers éléments constitutifs d'un disque d'embrayage à friction pour véhicule automobile. Cet assemblage comprend un disque 1 constitué de deux flasques en regard respectivement d'entraînement la et d'appui lb (appelés aussi rondelles de guidage) 25 qui sont solidarisés l'un à l'autre en enfermant dans leur espace intercalaire, notamment, un moyeu central 2, un dispositif d'amortissement en torsion ainsi que d'autres composants mécaniques.For the sake of clarity, identical or similar elements are marked by identical reference signs throughout the figures. DETAILED DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Of course, the embodiments illustrated by the figures presented above are given by way of non-limiting examples. It is explicitly provided that one can combine these different modes to propose others. Figure 1 illustrates the traditional assembly of the various components of a friction clutch disc for a motor vehicle. This assembly comprises a disk 1 consisting of two flanges respectively facing driving and supporting 1b (also called guide washers) 25 which are secured to one another by enclosing in their interspace, in particular, a central hub 2, a torsion damping device as well as other mechanical components.
3036756 5 Le disque 1 porte, du côté du flasque d'appui lb, des garnitures de friction périphériques G qui viennent, en position embrayée, en contact de pression avec le volant moteur du véhicule (non représenté). Le disque 1 est aussi associé à différents autres éléments mécaniques que l'on 5 retrouve habituellement dans un embrayage par friction et qui sont représentés sur la figure 1. Toutefois, certains de ces éléments qui ne participent pas directement à l'invention, ne sont pas repérés sur les figures et ne seront pas décrits explicitement par la suite. Comme illustré par les figures 1 et 2A, le dispositif d'amortissement comprend 10 généralement, un premier jeu de ressorts hélicoïdaux (ici quatre ressorts R) formant les moyens d'amortissement principal dits de charge, logé dans le flasque d'entraînement la du disque 1 et, d'autre part, un second jeu de ressorts hélicoïdaux r (ici au nombre de quatre), de plus faibles dimensions, formant les moyens dits pré-amortisseurs ou de faible charge.The disk 1 carries, on the side of the bearing flange lb, peripheral friction linings G which come, in the engaged position, in pressure contact with the engine flywheel of the vehicle (not shown). The disk 1 is also associated with various other mechanical elements that are usually found in a friction clutch and which are shown in FIG. 1. However, some of these elements which do not participate directly in the invention are not not identified in the figures and will not be described explicitly thereafter. As illustrated by FIGS. 1 and 2A, the damping device generally comprises a first set of helical springs (here four springs R) forming the so-called main damping means, housed in the drive flange 1a. disc 1 and, secondly, a second set of helical springs r (here four in number), of smaller dimensions, forming so-called pre-damping means or low load.
15 Les ressorts R et r sont portés par un voile central 3 fixé à l'intérieur du disque 1. Les ressorts R sont logés dans des cavités 34 et coopèrent par une extrémité avec le voile 3 et par une autre extrémité avec les flasques d'appui la et d'entrainement lb. Le jeu de ressorts r et le voile de support 3 coopèrent, d'une part, avec une série de rondelles coaxiales 4.1, 4.2 et 4.3 de guidage et/ou d'application qui sont montées 20 entre les deux flasques la, lb, à l'intérieur du disque 1 et en appui contre le voile 3, du côté opposé aux garnitures G et, d'autre part, avec une rondelle de frottement 4.4 placée du côté du flasque d'appui lb et des garnitures G. La rondelle 4.1 est montée clipsée/arrêtée en rotation sur le voile 3. [0020] L'invention vise à perfectionner le dispositif d'amortissement et, plus 25 particulièrement, les moyens de pré-amortissement de ce dispositif en vue de réduire leur encombrement et, plus particulièrement leur largeur axiale, de façon à pouvoir assurer un meilleur contrôle de la friction.The springs R and R are carried by a central web 3 fixed inside the disk 1. The springs R are housed in cavities 34 and cooperate at one end with the web 3 and at another end with the flanges of support and training lb. The set of springs r and the support web 3 cooperate, on the one hand, with a series of coaxial washers 4.1, 4.2 and 4.3 for guiding and / or applying which are mounted between the two flanges 1a, 1b, to the inside of the disk 1 and resting against the web 3, on the opposite side to the gaskets G and, on the other hand, with a friction washer 4.4 placed on the side of the bearing flange 1b and the gaskets G. The washer 4.1 The invention aims to improve the damping device and, more particularly, the pre-damping means of this device in order to reduce their bulk and, more particularly their axial width, so as to ensure better control of the friction.
3036756 6 Dans ce but, l'invention a consisté à modifier la structure du voile 4 de support des ressorts pré-amortisseurs r. Les modifications susceptibles d'être apportées au voile, prises isolément ou en combinaison, vont être décrites de façon détaillée ci-après. 5 [0021] La figure 2B représente une demi-vue en coupe du disque 1 avec le dispositif d'amortissement selon l'invention et sur laquelle est représenté schématiquement le volant moteur V. Cette figure est à rapprocher des vues de détail en perspective du voile 3 des figures 3A et 3B. 10 [0022] Selon l'invention, le voile central 3 est pourvu, sur une de ses faces, de cavités 30 non traversantes destinées à recevoir les ressorts hélicoïdaux r de pré-amortissement. [0023] Les cavités 30 sont ménagées sur une zone circulaire 33 située radialement sur le plan intérieur du voile, autour de l'orifice axial 31 destiné à la 15 fixation du moyeu 2. Les cavités 34 sont situées radialement à l'extérieur des cavités 30. Le voile 3 supporte les deux jeux de ressorts. Ces cavités sont dimensionnées de façon à emprisonner intégralement des ressorts r d'environ 2 mm de diamètre dans la seule épaisseur du voile 3 en épousant au moins partiellement leur forme cylindrique.For this purpose, the invention consisted in modifying the structure of the support web 4 of the pre-damping springs r. The changes that can be made to the veil, taken alone or in combination, will be described in detail below. FIG. 2B shows a half-sectional view of the disc 1 with the damping device according to the invention and on which is represented diagrammatically the flywheel V. This figure is to approximate the detailed perspective views of the Sail 3 of Figures 3A and 3B. According to the invention, the central web 3 is provided, on one of its faces, with non-through cavities 30 intended to receive the helical coil springs r of pre-damping. The cavities 30 are formed on a circular zone 33 located radially on the inner plane of the web, around the axial orifice 31 intended for fixing the hub 2. The cavities 34 are located radially outside the cavities 30. The veil 3 supports the two sets of springs. These cavities are dimensioned so as to completely enclose springs r of about 2 mm in diameter in the sole thickness of the web 3 by marrying at least partially their cylindrical shape.
20 L'embouti fait 2 mm de profondeur. Les ressorts r peuvent faire également 6 à 8 mm de diamètre. Cette configuration permet de conserver au voile 3 une tenue mécanique suffisante. Les cavités 30 présentent un bord intérieur 30a rectiligne, un bord extérieur 30b curviligne et une section transversale sensiblement tronconique.The stamp is 2 mm deep. The springs r can also be 6 to 8 mm in diameter. This configuration keeps the sail 3 sufficient mechanical strength. The cavities 30 have a straight inner edge 30a, an outer edge 30b curvilinear and a substantially frustoconical cross section.
25 Il est possible de prévoir, néanmoins, de réaliser la section des cavités avec tout autre profil sans sortir du cadre de l'invention. 3036756 7 [0024] Dans les modes de réalisation représentés, les cavités 30 ont été réalisées par emboutissage de la matière du voile 3 sur la face 3a située en regard du flasque la du disque 1, du côté opposé aux garnitures G, en délimitant des bossages 32 sur l'autre face 3b.It is possible, however, to provide the section of the cavities with any other profile without departing from the scope of the invention. In the embodiments shown, the cavities 30 were made by stamping the material of the web 3 on the face 3a opposite the flange 1a of the disc 1, on the opposite side to the gaskets G, delimiting bosses 32 on the other side 3b.
5 Dans les variantes de réalisation préférentielles, les bossages 32 définissent une saillie d'environ 1 mm correspondant à la demi-section cylindrique des ressorts r. [0025] Il est intéressant de constater sur la figure 2B que l'invention permet de s'affranchir de l'utilisation de la rondelle d'application 4.3 qui était située, dans l'art antérieur (figures 1 et 2A), au plus près du voile 3.In the preferred embodiments, the bosses 32 define a projection of about 1 mm corresponding to the cylindrical half-section of the springs r. It is interesting to note in Figure 2B that the invention eliminates the use of the application washer 4.3 which was located in the prior art (Figures 1 and 2A), at most near the veil 3.
10 Cette disposition permet de réduire notablement la largeur du disque 1. [0026] En outre, et comme illustré par la variante de la figure 2B, il est prévu de supprimer également la rondelle de frottement 4.4 qui était montée entre le voile 3 et le flasque d'appui lb du disque 1 du côté des garnitures G. En effet, les bossages 32 sont capables d'assurer un contact de frottement approprié 15 entre la face 3b du voile 3 et le flasque lb en vis à vis, en lieu et place de la rondelle 4.4. L'absence de la rondelle 4.4 ne compromet ni la fiabilité, ni l'efficacité du disque 1 mais permet, en revanche, de réaliser un gain de poids significatif tout en améliorant sa compacité. 20 [0027] Il serait également possible, selon une variante non représentée, de réaliser les cavités 30 par un usinage de la matière du voile 3, en prenant soin de de ne pas réduire son épaisseur de façon préjudiciable ou en prévoyant alors conjointement un apport local de matière pour compenser les pertes dues à l'usinage. 25This arrangement makes it possible to significantly reduce the width of the disk 1. [0026] Furthermore, and as illustrated by the variant of FIG. 2B, it is also planned to remove the friction washer 4.4 which was mounted between the web 3 and the web. bearing flange 1b of the disc 1 on the side of the gaskets G. Indeed, the bosses 32 are capable of ensuring appropriate frictional contact 15 between the face 3b of the web 3 and the flange lb opposite, in place and puck square 4.4. The absence of the washer 4.4 does not compromise the reliability or the efficiency of the disc 1 but allows, on the other hand, to achieve a significant weight gain while improving its compactness. It would also be possible, according to a variant not shown, to make the cavities 30 by machining the material of the web 3, taking care not to reduce its thickness in a detrimental way or by then providing jointly a contribution local material to compensate for losses due to machining. 25
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