FR3068411A1 - Disque d'embrayage avec dispositif de frottement - Google Patents

Disque d'embrayage avec dispositif de frottement Download PDF

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FR3068411A1
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France
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rotating element
friction
clutch disc
elastic load
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Olivier Marechal
Dominique Dael
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Valeo Embrayages SAS
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16F15/12—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon
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    • F16F15/1292—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon characterised by friction-damping means characterised by arrangements for axially clamping or positioning or otherwise influencing the frictional plates
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Abstract

Disque d'embrayage (1) comportant un organe périphérique de transmission de couple, un organe central de transmission de couple (3) et au moins un dispositif d'amortissement de torsion qui comporte au moins une rondelle élastique de charge (15) et une rondelle de frottement (14). La rondelle élastique de charge (15) comporte une zone d'application de la charge (18) et au moins deux dents d'arrêt en rotation (19) qui s'étendent à partir de la zone d'application de la charge (18), la rondelle élastique de charge (15) s'appuyant par ses dents d'arrêt en rotation (19) sur un premier élément tournant (4), et s'appuyant par sa zone d'application de la charge sur la rondelle de frottement (14). La rondelle élastique de charge (15) comporte au moins un orifice de couplage (20) ménagé dans au moins une de ses dents d'arrêt en rotation (19) et la rondelle de frottement (14) comporte au moins une languette de couplage (23) traversant ledit au moins un orifice de couplage (20).

Description

DISQUE D'EMBRAYAGE AVEC DISPOSITIF DE FROTTEMENT
L’invention a trait au domaine de la transmission de couple dans les dispositifs motorisés et concerne les embrayages. Elle concerne plus particulièrement un disque d’embrayage.
Les véhicules motorisés, par exemple, peuvent être pourvus d’un embrayage disposé entre le moteur et la transmission. Cet embrayage comporte typiquement un mécanisme d’embrayage et un disque d’embrayage qui présente un organe périphérique de transmission de couple et un organe central de transmission de couple. Lorsque l’embrayage est en mode embrayé, le moteur est relié à la transmission par le disque d’embrayage. L’organe périphérique de transmission de couple est alors généralement pincé par le mécanisme d’embrayage de sorte à être entraîné par la rotation du moteur, et l’organe central de transmission de couple est solidaire en rotation d’un élément de la transmission, tel que la boîte de vitesse d’un véhicule. Lorsque l’embrayage est commandé vers sa positon débrayée, le mécanisme d’embrayage libère le disque d’embrayage et le moteur est découplé de la transmission.
En plus de sa fonction d’accouplement du moteur et de la transmission, le disque d’embrayage remplit généralement des fonctions supplémentaires liées au filtrage des acyclismes du moteur et autres oscillations de torsion. Ce filtrage est typiquement réalisé par un ou plusieurs amortisseurs de torsion qui sont des combinés ressorts-amortisseurs travaillant en torsion et permettant, au cours de la transmission du couple, un mouvement de rotation relative de l’organe périphérique de transmission de couple par rapport à l’organe central de transmission de couple, et un amortissement de ces acyclismes. La rotation relative peut être permise par des ressorts et l’amortissement peut être réalisé par un dispositif de frottement doté de rondelles de frottement mises en charge axiale par des rondelles élastiques, de sorte à dissiper par frottement l’énergie accumulée dans les ressorts.
Lors de la conception d’un dispositif de frottement de disque d’embrayage, une attention particulière est portée :
- sur l’immobilisation en rotation des rondelles les unes par rapport aux autres et par rapports aux différents éléments tournants du disque d’embrayage, de sorte à maîtriser l’emplacement des zones de frottement,
- sur la charge exercée par les rondelles élastiques,
- sur l’encombrement, notamment axial.
L’invention a pour but notamment de réduire l’encombrement axial et de simplifier les solutions de l’art antérieur.
A cet effet, l’invention vise un disque d’embrayage (1) pour la liaison d’un moteur et d’une transmission, comportant :
- un organe périphérique de transmission de couple et un organe central de transmission de couple (3) montés mobiles en rotation l’un par rapport à l’autre selon un axe de rotation (X),
- un dispositif de frottement destiné à exercer un couple résistant de frottement entre un premier élément tournant (4) et un deuxième élément tournant (16), ledit premier élément tournant (4) tournant par rapport audit deuxième élément tournant (16) lors d’une rotation relative entre l’organe périphérique de transmission de couple et l’organe central de transmission de couple (3), le dispositif de frottement comportant une rondelle élastique de charge (15) et une rondelle de frottement (14) solidaires en rotation du premier élément tournant (4) et agencées axialement entre ledit premier élément tournant (4) et ledit deuxième élément tournant (16), la rondelle élastique de charge (15) s’appuyant directement ou indirectement contre le premier élément tournant (4) et appliquant directement ou indirectement sur la rondelle de frottement (14) une charge axiale en direction du deuxième élément tournant (16), la rondelle de frottement (14) étant disposée contre le deuxième élément tournant (16) de façon à frotter contre le deuxième élément tournant (16), la rondelle élastique de charge (15) étant montée solidaire en rotation sur le premier élément tournant (4), et la rondelle de frottement (14) étant montée solidaire en rotation sur la rondelle élastique de charge (15).
Ainsi, il n’y a pas de moyen d’entrainement faisant coopérer directement le premier élément tournant et la rondelle de frottement. La position axiale de la rondelle de frottement pouvant varier en fonction de la charge exercée par la rondelle élastique de charge, de l’empilage de l’amortisseur, et de l’usure, l’encombrement axial du disque d’embrayage peut être réduit et le montage simplifié car les moyens de fixation de la rondelle de frottement ne sont plus liés au premier élément tournant. La conception et la fabrication du disque d’embrayage peuvent également être simplifiés par une réduction du nombre d’évidement dans le premier élément tournant. La réduction du nombre d’évidements dans le premier élément évite également de le fragiliser.
La rondelle de frottement et le premier élément tournant sont rendus solidaires en rotation autour de l’axe de rotation X par l’intermédiaire de la rondelle élastique de charge.
La rondelle élastique de charge et la rondelle de frottement peuvent ainsi être montées solidaires en rotation du premier élément tournant de manière compacte aussi bien radialement que axialement. La compacité est un but toujours recherché dans l’agencement des nombreuses rondelles constituant un disque d’embrayage et l’invention permet cette compacité de manière simple et sans nuire à la rigidité des différentes rondelles.
Le diamètre de la rondelle de frottement peut être réduit sans nuire à sa fonction, de sorte à coopérer simplement avec la portion annulaire de contact de la rondelle élastique de charge, et ses moyens de blocage en rotation peuvent être simplifiés sous forme d’une ou plusieurs languettes de couplage.
Les moyens de blocage en rotation de la rondelle élastique de charge et/ou de la rondelle de frottement peuvent ainsi être rendus moins encombrants grâce à la ou les languettes de couplage traversant le ou les orifices de couplage.
Le disque d’embrayage peut comporter les caractéristiques additionnelles suivantes, seules ou en combinaison :
- L’orifice de couplage est un orifice fermé. Autrement dit, il ne s’agit pas d’une échancrure.
- La rondelle élastique de charge et/ou la rondelle de frottement sont coaxiales avec le premier élément tournant.
- La rondelle élastique de charge et/ou la rondelle de frottement sont coaxiales avec l’organe central de transmsission de couple.
- La rondelle élastique de charge comporte au moins une dent d’arrêt en rotation et le premier élément tournant comporte au moins un évidement dont un rebord est en appui circonférentiel contre la dent d’arrêt en rotation de la rondelle élastique de charge de façon à bloquer en rotation la rondelle élastique de charge par rapport au premier élément tournant.
- Cet évidement peut être une échancrure, une rainure ou un orifice.
- Chaque dent d’arrêt en rotation s’étend avec une composante axiale et une composante radiale.
- Chaque dent d’arrêt en rotation est ajustée circonférentiellement entre deux portions du rebord de l’évidement du premier élément tournant. Ainsi cet évidement bloque la dent d’arrêt en rotation dans les deux sens.
- La rondelle élastique de charge comporte plusieurs dents d’arrêt en rotation régulièrement réparties autour de l’axe de rotation, notamment quatre dents d’arrêt en rotation réparties selon deux directions sensiblement perpendiculaires.
- La rondelle élastique de charge comporte :
- une portion annulaire de contact sur laquelle s’appuie directement ou indirectement la rondelle de frottement, et
- des pattes de support qui s’étendent radialement depuis la portion annulaire de contact et qui s’appuient axialement contre le premier élément tournant, ces pattes de contact permettant d’écarter axialement la portion annulaire de contact du premier élément tournant.
- Chaque dent d’arrêt en rotation est agencée à une extrémité d’une patte de support opposée à la portion annulaire de contact.
- La dent d’arrêt en rotation est agencée circonférentiellement sur une zone médiane de la patte de support de sorte que la patte de support présente deux zones d’appui axial en appui axial contre le premier élément tournant, ces deux zones d’appui axial étant agencées circonférentiellement de part et d’autre de la dent d’arrêt en rotation.
- La rondelle de frottement comporte au moins une languette de couplage en appui circonférentiel contre la rondelle élastique de charge (15), (par exemple dans un orifice de couplage de la rondelle élastique de charge (15)), de façon à bloquer en rotation la rondelle de frottement par rapport à la rondelle élastique de charge.
- Ladite au moins une languette de couplage est en appui circonférentiel contre l’une des pattes de support de la rondelle élastique de charge
- Au moins l’une des pattes de support de la rondelle élastique de charge est pourvue d’au moins un orifice de couplage, chaque orifice de couplage étant traversé par une languette de couplage de la rondelle de frottement de façon à bloquer en rotation la rondelle de frottement par rapport à la rondelle élastique de charge.
Avantageusement, la languette de couplage est ajustée circonférenciellement dans l’orifice de couplage de façon à bloquer en rotation la rondelle de frottement par rapport à la rondelle élastique de charge.
- La rondelle élastique de charge comporte une paire d’orifices de couplage dans chaque patte de support, chaque paire de d’orifices de couplage coopérant avec une paire de languettes de couplage. La mise en œuvre de deux orifices de couplage par patte de support permet d’augmenter les surfaces de contact et de réduire les phénomènes de matage qui induisent une prise de jeu.
- La rondelle élastique de charge est de forme sensiblement tronconique, la zone d’application de la charge étant du côté de la pointe du cône et les dents d’arrêt en rotation étant du côté de la base du cône.
- Les dents d’arrêt en rotation s’étendent radialement vers l’extérieur de la rondelle élastique de charge.
- Ladite au moins une languette de couplage s’étend radialement vers l’extérieur de la rondelle de frottement.
- Au moins deux languettes de couplage (23) sont en appui circonférentiel, via une partie du pourtour extérieur des languettes, contre au moins une patte de support (19) de la rondelle élastique de charge, via au moins une partie du pourtour extérieur de patte de support, de façon à bloquer en rotation la rondelle élastique de charge et la rondelle de frottement dans les deux sens.
- Deux languettes de couplage sont disposées circonférentiellement de part et d’autre de l’une au moins des pattes de support, de façon à bloquer en rotation la rondelle de frottement par rapport à la rondelle élastique de charge.
- Deux languettes de couplage sont disposées circonférentiellement entre deux pattes de support, de façon à bloquer en rotation la rondelle de frottement par rapport à la rondelle élastique de charge.
- La rondelle de frottement comporte au moins deux languettes de couplage en appui circonférentiel contre l’une au moins des pattes de support de façon à empêcher un débattement circonférentiel de la rondelle de frottement par rapport à la rondelle élastique de charge dans les deux sens de rotation.
- La rondelle de frottement comporte une portion annulaire de frottement et les languettes de couplage s’étendent sensiblement perpendiculairement au plan de la portion annulaire de frottement.
- Les languettes de couplage 23 sont agencées radialement à l’extérieur de la portion annulaire de frottement 21
- L'évidement est une rainure d’arrêt en rotation pratiquée dans le premier élément tournant et s’étendant radialement. Ainsi, les dents d’arrêt en rotation peuvent se déplacer radialement dans la rainure d’arrêt en rotation en fonction de l’état de compression de la rondelle élastique de charge. Les dents peuvent ainsi se déplacer radialement et axialement.
- Le premier élément tournant comporte au moins un orifice de passage destiné à accueillir une extrémité de languette de couplage lorsque la rondelle élastique de charge est comprimée en direction du premier élément tournant, par exemple dans l’état de compression maximal de la rondelle élastique de charge.
- Dans un état relâché de la rondelle élastique de charge, ladite au moins une languette de couplage est espacée axialement du premier élément tournant. Autrement dit, la distance séparant axialement la languette de couplage du premier élément tournant correspond à la longueur de languette qui dépasserait de l’autre côté du premier élément tournant si le blocage en rotation entre la rondelle de frottement et le premier élément tournant se faisait directement par les languettes de couplage de la rondelle de frottement, conformément à l’art antérieur.
- Selon un mode de réalisation de l’invention, dans l’état de compression maximal de la rondelle élastique de charge, ladite au moins une languette de couplage ne traverse pas complètement l’orifice de passage. Autrement dit, les languettes de couplages ne dépassent pas du côté du premier élément tournant opposé au deuxième élément tournant.
- Selon un mode de réalisation de l’invention, l’orifice de passage permet de loger l’extrémité de languette de couplage dans un état de compression maximal de la rondelle élastique. On évite ainsi un contact entre la languette de couplage et le premier élément tournant. Pour autant, il ne contribue pas au blocage en rotation de la rondelle élastique par rapport au premier élément tournant.
- Selon un mode de réalisation non représenté, ladite au moins une languette de couplage est espacée axialement du premier élément tournant quelque soit quelque soit l’état de compression de la rondelle élastique de charge. Ainsi, il n’est pas nécessaire de ménager dans le premier élément tournant des orifices de passage destinés à éviter un contact entre les languettes de couplage et le premier élément tournant.
- Le deuxième élément tournant est une autre rondelle de frottement.
- L’organe central de transmission de couple est un moyeu destiné à entraîner en rotation l’arbre d’entrée d’une boite de vitesse.
- Au moins un dispositif d’amortissement de torsion est interposé entre l’organe périphérique de transmission de couple et l’organe central de transmission de couple, le dispositif d’amortissement de torsion comportant au moins un ressort agencé pour se déformer lorsque l’organe périphérique de transmission de couple et l’organe central de transmission de couple tournent l’un par rapport à l’autre et/ou lorsque ledit premier élément tournant et ledit deuxième élément tournant tournent l’un par rapport à l’autre.
- Le disque d’embrayage comporte un voile relié à l’un parmi l’organe central de transmission de couple et l’organe périphérique de transmission de couple, et deux rondelles de guidage reliées à l’autre parmi l’organe central de transmission de couple et l’organe périphérique de transmission de couple, les deux rondelles de guidage étant disposées de part et d’autre du voile, ledit au moins un ressorts étant interposé circonférentiellement entre le voile et les rondelles de guidage.
- Le premier élément tournant est constitué d’une des rondelles de guidage.
- Les dents d’arrêt en rotation de la rondelle élastique de charge sont agencées radialement à l’extérieur des languettes de couplage.
- Les dents d’arrêt en rotation de la rondelle élastique de charge sont agencées circonférentiellement entre les ressorts.
- Le deuxième élément tournant est un élément lié au voile, par exemple une rondelle de frottement.
- Le deuxième élément tournant est une cassette de pré-amortisseur fixée au voile.
- L’organe périphérique de transmission de couple comporte un disque support et des garnitures de friction par l’intermédiaire desquelles le couple venant du moteur est reçu dans le disque dembrayage.
- Le disque d’embrayage comporte un voile relié à l’organe central de transmission de couple, et deux rondelles de guidage reliées à l’organe périphérique de transmission de couple, les deux rondelles de guidage étant disposées de part et d’autre du voile, ledit au moins un ressorts étant interposé circonférentiellement entre le voile et les rondelles de guidage.
-Au moins l’une des languettes de couplage comporte un bossage coopérant avec une bordure d’un orifice de passage et formant un élément de retenue axiale retenant axialement la rondelle de frottement sur la rondelle élastique de charge, ainsi la rondelle élastique de charge et la rondelle de frottement peuvent former un sous ensemble pré assemblé ;
- Le bossage peut être obtenu au moyen d’un procédé de déformation des languettes de couplage, par exemple au moyen d’un procédé de billage ;
- Les languettes de couplage peuvent s’étendre également dans une direction axiale pour favoriser la retenue axiale entre le bossage et l’orifice de passage associé.
Selon un autre mode de réalisation, le premier élément tournant peut être solidaire en rotation du voile et le deuxième élément tournant peut être solidaire en rotation des rondelles de guidage.
Deux exemples préférés de réalisation de l’invention vont maintenant être décrit en références aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 représente en perspective un disque d’embrayage selon l’invention sans l’organe périphérique de transmission de couple;
- la figure 2 représente le voile du disque d’embrayage de la figure 1 ;
- la figure 3 représente une rondelle de guidage du disque d’embrayage de la figure 1 ;
- la figure 4 est une vue éclatée montrant une rondelle élastique de charge et une rondelle de frottement de l’embrayage de la figure 1 ;
- la figure 5 représente en perspective le voile de la figure 2 associé aux rondelles de la figure 4 ;
- la figure 6 représente l’ensemble de la figure 5 associé à la rondelle de guidage de la figure 3 ;
- la figure 7 représente les deux rondelles de la figure 4 assemblées ;
- la figure 8 est une vue de détail de la figure 7;
- la figure 9 est une vue de détail de la figure 3;
- la figure 9b est une variante de réalisation de la figure 3;
- la figure 10 est une vue en perspective d’un deuxième mode de réalisation
- les figures 11 et 12 sont des vues en coupe présentant la position des languettes de couplage par rapport au premier élément tournant pour deux états de compression différents de la rondelle élastique de charge
- les figures 13 et 14 sont des vues avant et arrière du deuxième mode de réalisation.
Dans la description et les revendications, on utilisera, les termes externe et interne ainsi que les orientations axiale et radiale pour désigner, selon les définitions données dans la description, des éléments de l’amortisseur de torsion. L'axe (X) de rotation (représenté figure 1) détermine l'orientation axiale. L'orientation radiale est dirigée perpendiculairement à l'axe (X). L'orientation circonférentielle est dirigée orthogonalement à l'axe (X) de rotation et orthogonalement à la direction radiale. Les termes externe et interne sont utilisés pour définir la position relative d'un composant par rapport à un autre, par référence à l'axe (X) de rotation, un composant proche dudit axe est ainsi qualifié d'interne par opposition à un composant externe situé radialement en périphérie. Par ailleurs, les angles et secteurs angulaires exprimés sont définis en relation avec l’axe de rotation (X).
La figure 1 représente en perspective un disque d’embrayage 1 destiné, dans le présent exemple, à un véhicule automobile. Un tel disque d’embrayage est classiquement muni sur son pourtour externe d’un disque de friction qui n’a pas été représenté.
Le disque d’embrayage 1 est prévu pour relier le moteur et la transmission d’un véhicule automobile. Il comporte un organe périphérique de transmission de couple, constitué ici du disque de friction non représenté, ainsi qu’un organe central de transmission de couple, constitué ici d’un moyeu 3. Le disque de friction non représenté est solidaire d’un ensemble rigide constitué de deux flasques latéraux dénommés « première rondelle de guidage 4 » et « deuxième rondelle de guidage 5 », cet ensemble étant fixé par des rivets 6.
Ce disque d’embrayage 1 est classiquement monté de telle sorte que le disque de friction non représenté, fixé sur le pourtour d’une des rondelles de guidage 4, 5, puisse être pincé par un mécanisme d’embrayage relié au volant-moteur du moteur, et que le moyeu 3 soit relié en rotation à un arbre d’entrée de la boîte de vitesses du véhicule, par l’intermédiaire d’une denture interne 7 du moyeu 3.
Entre son organe périphérique de transmission de couple et son organe central de transmission de couple, le disque d’embrayage 1 est muni d’un dispositif d’amortissement de torsion comportant un jeu de ressorts 8 intercalés entre les rondelles de guidage 4, 5 et un disque, dénommé, « voile 9 » qui est entraîné en rotation avec le moyeu 3.
Les figures 2 et 3 représentent respectivement le voile 9 et la première rondelle de guidage 4 tels qu’ils se présenteraient si le disque d’embrayage 1 était démonté.
Le voile 9 de la figure 2 comporte des logements 10 pour les ressorts 8. Il présente un contour radialement interne 11 muni de dents pour sa liaison en rotation au moyeu 3, cette liaison pouvant être directe, par contact mécanique, ou indirecte, par exemple par un amortisseur de torsion supplémentaire dénommé pré-amortisseur. Une cassette 16 est fixée sur le voile 9 et peut contenir cet éventuel pré-amortisseur. La cassette 16 est ici en plastique et présente une face de frottement 12 tournée vers la première rondelle de guidage 4.
Sur la figure 3, la première rondelle de guidage 4 présente des logements 13 pour les ressorts 8, des orifices 2 de fixation pour les rivets 6, ainsi qu’une rondelle de frottement 14 et une rondelle élastique de charge 15 superposées de sorte que la rondelle de frottement 14 viennent en contact avec la face de frottement 12 de la cassette 16, lorsque le disque d’embrayage 1 est assemblé. La rondelle élastique de charge 15 exerce alors une charge axiale entre la rondelle de frottement 14 et la première rondelle de guidage 4 de sorte que la rondelle de frottement 14 soit sollicitée contre la face de frottement 12 de la cassette 16. La rondelle de frottement 14 et la rondelle élastique de charge 15 sont solidaires en rotation de la première rondelle de guidage 4. Le contour interne 17 de la première rondelle de guidage 4 entoure le moyeu 3 mais ce dernier peut tourner librement par rapport aux deux rondelles de guidage 4, 5.
La rotation relative possible entre le voile 9 et la première rondelle de guidage 4, qui tend à comprimer les ressorts 8 intercalés dans les logements 10, 13, entraîne également une rotation relative de la rondelle de frottement 14 par rapport à la cassette 16 et, par conséquent, un frottement de la rondelle de frottement 14 sur la face de frottement 12 sous une charge déterminée par la rondelle élastique de charge 15.
La figure 4 représente en perspective la rondelle élastique de charge 15 surmontée de la rondelle de frottement 14.
La rondelle élastique de charge 15 présente une portion annulaire de contact 18 et, dans le présent exemple, quatre pattes de support 19 qui s’étendent à partir de la portion annulaire de contact 18. La portion annulaire de contact 18 a sensiblement la forme d’un disque destiné à venir exercer une pression sur la rondelle de frottement 14. Les quatre pattes de support 19 sont régulièrement réparties sur le contour externe de la portion annulaire de contact 18, suivant deux directions sensiblement perpendiculaires. La rondelle élastique de charge 15 est constituée d’un matériau choisi pour ses propriétés élastiques, par exemple un acier, et a par exemple une forme sensiblement tronconique pour pouvoir remplir sa fonction de ressort axial. Dans le présent exemple, la portion annulaire de contact 18 est du côté de la pointe du cône tandis que les pattes de support 19 sont du côté de la base du cône, ce qui implique que les pattes de support 19 s’étendent radialement vers l’extérieur de la rondelle élastique de charge 15.
Dans le présent exemple, la rondelle élastique de charge 15 s’appuie par ses pattes de support 19 sur un premier élément tournant du disque d’embrayage constitué par la première rondelle de guidage 4, et s’appuie par sa portion annulaire de contact 18 sur la rondelle de frottement 14. Cette dernière s’appuie quant a elle sur un deuxième élément tournant constitué par la cassette 16 fixée au voile 9.
Dans le présent exemple, chaque patte de support 19 de la rondelle élastique de charge 15 comporte une paire d’orifices de couplage 20 ainsi qu’une dent d’arrêt en rotation 22 destinée à coopérer avec la première rondelle de guidage 4 pour rendre la rondelle élastique de charge 15 solidaire en rotation de la première rondelle de guidage 4.
La mise en œuvre d’une patte de support large dans laquelle un orifice fermé est réalisé permet d’augmenter la raideur d’une rondelle élastique de charge, en comparaison avec une rondelle élastique de charge dans laquelle la patte de support large percée est remplacée par deux pattes distantes de largeur moins importante. Autrement dit, il est préférable, pour augmenter la raideur de la rondelle élastique de charge par rapport à une rondelle élastique de charge de l’état de la technique, de diviser environ par deux le nombre de pattes de support, et de multiplier par deux leur largeur et de ménager un ou deux orifices fermé sur ces pattes.
La rondelle de frottement 14, représentée figure 4, comporte une portion annulaire de frottement 21 ayant sensiblement une forme de disque et destinée à venir au contact de la face de frottement 12 de la cassette 16. Lors de la rotation relative du voile 9 par rapport aux rondelles de guidage 4, 5, le frottement a lieu entre la portion annulaire de frottement 21 de la rondelle de frottement 14 et la face de frottement 12 de la cassette 16. La rondelle de frottement 14 est ici métallique ce qui implique un frottement métal sur plastique avantageux.
La rondelle de frottement 14 comporte de plus quatre paires de languettes de couplage 23, chacune s’étendant sensiblement perpendiculairement par rapport au plan de la portion annulaire de frottement 21.
Chaque orifice de couplage 20 est traversé par une languette de couplage 23 de la rondelle de frottement 14 de façon à bloquer en rotation la rondelle de frottement 15 par rapport à la rondelle élastique de charge 15.
Avantageusement, la languette de couplage 23 est ajustée circonférenciellement dans l’orifice de couplage 20 de façon à bloquer en rotation la rondelle de frottement 15 par rapport à la rondelle élastique de charge 15.
La figure 5 représente le voile 9, la rondelle de frottement 14 et la rondelle élastique de charge 15 tels qu’ils se présentent à l’intérieur du disque d’embrayage 1 lorsqu’il est monté. La figure 5 ne montre pas la première rondelle de guidage 4 afin de laisser voir la coopération de la rondelle de frottement 14, de la rondelle élastique de charge 15 et du voile 9.
La rondelle élastique de charge 15 presse donc la rondelle de frottement 14 contre la cassette 16, en s’appuyant, grâce à ses pattes de support 19, contre la première rondelle de guidage 4. Les languettes de couplage 23 de la rondelle de frottement 14 traversent les orifices de couplage 20 de la rondelle élastique de charge 15 comme montré sur la figure 5.
La rondelle de frottement 14 couplée à la rondelle élastique de charge 15 est représentée en perspective à la figure 7, Les languettes de couplage 23 traversant les orifices de couplage 20.
La figure 8 est une vue de détail de l’ensemble de la figure 7, et montre, vu de dessous, l’une des pattes de support 19 de la rondelle élastique de charge 15 traversée par les languettes de couplage 23.
Les languettes de couplage 23 traversent aussi des orifices de passage 24 pratiqués dans la première rondelle de guidage 4. La figure 6 est identique à la figure 5, si ce n’est que la première rondelle de guidage 4 a cette fois été représentée et montre les languettes de couplage 23 insérées dans les orifices de passage 24.
La rondelle de frottement 14, la rondelle élastique de charge 15, et la première rondelle de guidage 4 sont solidaires en rotation selon plusieurs variantes.
Selon une première variante, et en référence à la figure 9, la rondelle élastique de charge 15 est montée solidaire en rotation de la première rondelle de guidage 4 grâce à chaque dent d’arrêt en rotation 22 qui est insérée dans une rainure d’arrêt en rotation 25 pratiquée dans la première rondelle de guidage 4. La figure 3 montre les quatre dents d’arrêt en rotation 22 insérées dans les quatre rainures d’arrêt en rotation 25. Chaque patte de support 19 de la rondelle élastique de charge 15 est disposée contre la première rondelle de guidage 4, avec leur dent d’arrêt agencée circonférentiellement entre deux ressorts consécutifs.
Dans ce premier mode de réalisation, la rondelle de frottement 14 est solidaire en rotation de la rondelle élastique de charge 15 grâce aux languettes de couplage 23 qui sont ajustées en largeur dans les orifices de couplage 20 de la rondelle élastique de charge 15. Par exemple, les orifices de couplage 20 ont un contour sensiblement rectangulaire pour procurer un contact plan sur plan avec les tranches des languettes de couplage 23 qui sont montées ajustées, voire légèrement serrées, dans les orifices de couplage 20 afin de garantir l’entrainement en rotation d’une rondelle par l’autre dans les deux sens de rotation. Par ailleurs, les orifices de passage 24 sont de largeur supérieure aux languettes de couplage 23 afin que les languettes de couplage 23 puissent traverser librement les orifices de passage 24 sans toucher les bords. La largeur s’étend ici dans la direction circonférentielle. Les orifices de passage 24 n’interfèrent ainsi pas avec les languettes de couplage 23, ils ne contribuent pas à rendre solidaire en rotation les deux rondelles 14, 15. Les orifices de passage 24 permettent seulement le passage des languettes de couplage 23 pour que ces dernières ne butent pas axialement sur la première rondelle de guidage 4 lorsque la rondelle élastique de charge 15 est comprimée contre la première rondelle de guidage 4. La rondelle de frottement 14 est donc montée solidaire en rotation de la rondelle de guidage 4 par l’intermédiaire de la rondelle élastique 15.
Selon cette première variante, les languettes de couplage 23 de la rondelle de frottement 14 peuvent être avantageusement raccourcies axialement car elles ne sont couplées en rotation qu’à la rondelle élastique de charge 15.
Sur la figure 9b, on observe une variante de réalisation des languettes de couplage 23. Elles comportent un bossage 42 coopérant avec une bordure d’un orifice de passage 20 et formant ainsi un élément de retenue axiale retenant axialement la rondelle de frottement 14 sur la rondelle élastique de charge 15. Ainsi la rondelle élastique de charge et la rondelle de frottement peuvent former un sous ensemble préassemblé. Le bossage peut être obtenu au moyen d’un procédé de déformation des languettes de couplage, par exemple au moyen d’un procédé de billage. Les languettes de couplage s’étendent dans une direction axiale pour favoriser la retenue axiale entre le bossage 42 et l’orifice de passage 20 associé. Ainsi si les dents d’arrêt sont elles aussi munies d’un tel bossage, il est possible de réaliser un sous-ensemble préassemblé composé de la rondelle de frottement, de la rondelle élastique de charge et du premier élément tournant.
Les figures 10 à 14 montrent un autre mode de réalisation dans lequel la rondelle de frottement 14 est montée solidaire en rotation sur la rondelle élastique de charge 15. Le premier élément tournant est une rondelle de guidage 4 et le deuxième élément tournant est un voile. La rondelle de frottement 14 et la rondelle de guidage 4 sont rendus solidaires en rotation autour de l’axe de rotation X par l’intermédiaire de la rondelle élastique de charge 15.
La rondelle élastique de charge 15 et la rondelle de frottement 14 sont montées de façon coaxiales avec une rondelle de guidage 4 qui a sensiblement le même axe de rotation que le moyeu de sortie.
Comme on le voit sur la figure 10 la rondelle élastique de charge 15 comporte quatre dents d’arrêt en rotation 22 et la rondelle de guidage 4 comporte quatre évidements 25. Les évidements 25 ont chacun un rebord 25a. Ces rebords sont en appui circonférentiel contre les dents d’arrêt en rotation 22 de la rondelle élastique de charge 15 de façon à bloquer en rotation la rondelle élastique de charge 15 par rapport à la rondelle de guidage 4. Cet évidement 25 est ici une rainure pratiquée dans la rondelle de guidage 4 et s’étendant radialement. Ainsi, les dents d’arrêt en rotation 22 peuvent se déplacer radialement dans la rainure d’arrêt en rotation 25 en fonction de l’état de compression de la rondelle élastique de charge 15.
Chaque dent d’arrêt en rotation s’étend avec une composante axiale et une composante radiale. Chaque dent d’arrêt en rotation 22 est ajustée circonférentiellement entre deux rebords latéraux 25a de la rainure 25 de la rondelle de guidage 4. Ainsi, l’es évidements 25 bloquent en rotation les dents d’arrêt 22 dans les deux sens et la rondelle élastique de charge est ainsi montée solidaire en rotation de la rondelle de guidage 4.
Les quatre dents d’arrêt en rotation 22 sont régulièrement réparties autour de l’axe de rotation. Ici , les quatre dents d’arrêt en rotation 22 sont réparties à 90 degrés les unes des autres par rapport à l’axe de rotation. Les dents d’arrêt en rotation 22 s’étendent radialement vers l’extérieur de la rondelle élastique de charge 15.
La rondelle élastique de charge 15 comporte :
- une portion annulaire de contact 18 sur laquelle s’appuie directement ou indirectement la rondelle de frottement 14, et
- quatre pattes de support 19 qui s’étendent radialement depuis la portion annulaire de contact 18 et qui s’appuient axialement contre la rondelle de guidage 4, ces pattes de contact permettant d’écarter axialement la portion annulaire de contact 18 de la rondelle de guidage 4.
Chaque dent d’arrêt en rotation 22 est agencée à une extrémité d’une patte de support 19 opposée à la portion annulaire de contact 18. Plus précisément, chaque dent d’arrêt en rotation 22 est agencée circonférentiellement sur une zone médiane de la patte de support 19 de sorte que la patte de support 19 présente deux zones d’appui axial en appui axial contre la rondelle de guidage 4, ces deux zones d’appui axial étant agencées circonférentiellement de part et d’autre de la dent d’arrêt en rotation.
La rondelle de frottement 14 comporte huit languettes de couplage 23 coopérant avec quatre pattes de support 19 de la rondelle élastique de charge 15 de façon à bloquer en rotation la rondelle de frottement 14 par rapport à la rondelle élastique de charge 15. Les languettes de couplage 23 s’étendent radialement vers l’extérieur de la rondelle de frottement 14.
La rondelle élastique de charge 15 est de forme sensiblement tronconique, la zone d’application de la charge 18 étant du côté de la pointe du cône et les dents d’arrêt en rotation 19 étant du côté de la base du cône.
Deux languettes de couplage 23 sont disposées circonférentiellement de part et d’autre de chaque patte de support 19, de façon à bloquer en rotation la rondelle de frottement 15 par rapport à la rondelle élastique de charge 15. Autrement dit, deux languettes de couplage 23 sont disposées circonférentiellement entre deux pattes de support 19. La rondelle de frottement 14 comporte ainsi au moins deux languettes de couplage 23 en appui circonférentiel contre l’une au moins des pattes de support 19 de façon à empêcher un débattement circonférentiel de la rondelle de frottement 14 par rapport à la rondelle élastique de charge 15 dans les deux sens de rotation.
La rondelle de frottement 14 comporte une portion annulaire de frottement 21 et les languettes de couplage 23 s’étendent sensiblement perpendiculairement au plan de la portion annulaire de frottement 21. Des zones de jonction s’étendant radialement à l’extérieur de la portion annulaire de frottement 21 relient les languettes à la portion annulaire. Ces zones de jonction sont agencées sur le plan de la portion annulaire de frottement 21. Les languettes de couplage 23 sont agencées radialement à l’extérieur de la portion annulaire de frottement 21.
Comme on le voit sur la figure 12, dans un état relâché de la rondelle élastique de charge, les languettes de couplage 23 sont espacées axialement de la rondelle de guidage 4 d’une distance d. Ainsi, la distance séparant axialement la languette de couplage 23 de la rondelle de guidage correspond à la longueur de languette qui dépasserait de l’autre côté de la rondelle de guidage si le blocage en rotation entre la rondelle de frottement et la rondelle de guidage se faisait directement par les languettes de couplage de la rondelle de frottement, conformément à l’art antérieur.
La rondelle de guidage 4 comporte également huit orifices de passage 24 destinés à accueillir les extrémités axiales des languettes de couplage 23 lorsque la rondelle élastique de charge 15 est comprimée en direction de la rondelle de guidage 4.
De façon préférée, comme on le voit sur la figure 11, dans l’état de compression maximal de la rondelle élastique de charge 15, les languettes de couplage 23 ne traversent pas complètement les orifices de passage 24 et ne dépassent pas du côté de la rondelle de guidage 4 opposé au deuxième élément tournant.
Chaque orifice de passage permet de loger l’extrémité d’une languette de couplage 23 dans un état de compression maximal de la rondelle élastique. On évite ainsi un contact entre la languette de couplage et la rondelle de guidage. Pour autant, l’orifice de passage 24 ne contribue pas ici au blocage en rotation de la rondelle élastique par rapport au premier élément tournant.
Selon un mode de réalisation non représenté, les languettes de couplage 23 sont espacées axialement de la rondelle de guidage 4 quelque soit quelque soit l’état de compression de la rondelle élastique de charge 15. Ainsi, il n’est pas nécessaire de ménager dans la rondelle de guidage des orifices de passage destinés à éviter un contact entre les languettes de couplage et la rondelle de guidage.
Les figures 10 à 14 détaillent le montage entre la rondelle de guidage 4, la rondelles élastique de charge 15 et la rondelle de frottement 14. En ce qui concerne le deuxième élément tournant 16, il peut s’agir, comme pour la figure 2 d’une autre rondelle de frottement 16.
Comme précédemment, le disque d’embrayage peut présenter les caractéristiques suivantes. L’organe périphérique de transmission de couple comporte un disque supportant des garnitures de friction par l’intermédiaire desquelles le couple venant du moteur est reçu dans le disque d’embrayage. Un dispositif d’amortissement de torsion est interposé entre le disque support des garnitures de friction et le moyeu de sortie, le dispositif d’amortissement de torsion comportant des ressorts agencés pour se déformer lorsque le disque support des garnitures de friction et le moyeu de sortie tournent l’un par rapport à l’autre et/ou lorsque la rondelle de guidage 4 et le deuxième élément tournant tournent l’un par rapport à l’autre. Le disque d’embrayage comporte un voile relié au moyeu de sortie et deux rondelles de guidage 4, 5 reliées au disque support des garnitures de friction, les deux rondelles de guidage 4, 5 étant disposées de part et d’autre du voile, et les ressorts 8 étant interposés circonférentiellement entre le voile et les rondelles de guidage 4, 5. Le deuxième élément tournant 16 peut être un élément lié au voile, tel qu’une rondelle de frottement ou une cassette 16 de préamortisseur fixée au voile.
Les dents d’arrêt en rotation 22 de la rondelle élastique de charge 15 sont implantées sur un rayon plus grand que le rayon d’implantation des languettes de couplage 23.
Comme on le voit sur la figure 13, les dents d’arrêt en rotation 22 de la rondelle élastique de charge 15 sont agencées circonférentiellement entre les logements des ressorts 8. Ainsi, les espaces laissés par l’amortisseur entre les ressorts sont exploités pour monter la rondelle élastique de charge. Ainsi, les extrémités des pattes de support de la rondelle élastique de charge peuvent avantageusement être éloignées de l’axe de rotation.
Selon un autre mode de réalisation non représenté, la rondelle élastique de charge peut être monté solidaire en rotation au voile et le deuxième élément tournant peut être solidaire en rotation d’une rondelle de guidage.
Par ailleurs, le couple formé par la rondelle de frottement 14 et la rondelle élastique de charge 15 peut être axialement situé ailleurs dans le disque d’embrayage, ce qui implique que le premier et deuxième éléments tournants du disque d’embrayage peuvent être d’autres éléments que, respectivement, la première rondelle de guidage 4 (par exemple, la deuxième rondelle de guidage 5 ou un autre élément), et la cassette 16 (par exemple, le voile 9 ou un autre élément), il suffit qu’une rotation relative soit permise, grâce à l’amortisseur de torsion, entre les premier et deuxième éléments tournants.
Plusieurs paires de rondelle 14, 15 peuvent également être prévues, empilées, au lieu d’une seule rondelle de frottement 14 et une seule rondelle élastique de charge 15.
De plus, pour un disque d’embrayage comportant plusieurs amortisseurs de torsion, l’invention peut être appliquée à l’un quelconque des amortisseurs de torsion.

Claims (22)

  1. REVENDICATIONS
    1. Disque d’embrayage (1) pour la liaison d’un moteur et d’une transmission, comportant :
    - un organe périphérique de transmission de couple et un organe central de transmission de couple (3) montés mobiles en rotation l’un par rapport à l’autre selon un axe de rotation (X),
    - un dispositif de frottement destiné à exercer un couple résistant de frottement entre un premier élément tournant (4) et un deuxième élément tournant (16), ledit premier élément tournant (4) tournant par rapport audit deuxième élément tournant (16) lors d’une rotation relative entre l’organe périphérique de transmission de couple et l’organe central de transmission de couple (3), le dispositif de frottement comportant une rondelle élastique de charge (15) et une rondelle de frottement (14) solidaires en rotation du premier élément tournant (4) et agencées axialement entre ledit premier élément tournant (4) et ledit deuxième élément tournant (16), la rondelle élastique de charge (15) s’appuyant directement ou indirectement contre le premier élément tournant (4) et appliquant directement ou indirectement sur la rondelle de frottement (14) une charge axiale en direction du deuxième élément tournant (16), la rondelle de frottement (14) étant disposée contre le deuxième élément tournant (16) de façon à frotter contre le deuxième élément tournant (16), caractérisé en ce que la rondelle élastique de charge (15) est montée solidaire en rotation sur le premier élément tournant (4), et en ce que la rondelle de frottement (14) est montée solidaire en rotation sur la rondelle élastique de charge (15).
  2. 2. Disque d’embrayage selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la rondelle élastique de charge (15) comporte :
    - une portion annulaire de contact (18) sur laquelle s’appuie directement ou indirectement la rondelle de frottement (14), et
    - des pattes de support (19) qui s’étendent radialement depuis la portion annulaire de contact (18) et qui s’appuient axialement contre le premier élément tournant (4), ces pattes de support permettant d’écarter axialement la portion annulaire de contact (18) du premier élément tournant (4).
  3. 3. Disque d’embrayage selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la rondelle élastique de charge (15) comporte au moins une dent d’arrêt en rotation (22) et le premier élément tournant (4) comporte au moins un évidement (25) dont un rebord (25a) est en appui circonférentiel contre la dent d’arrêt en rotation (22) de la rondelle élastique de charge (15) de façon à bloquer en rotation la rondelle élastique de charge (15) par rapport au premier élément tournant (4).
  4. 4 Disque d’embrayage selon la revendication précédente prise en combinaison avec la revendication 2, caractérisé en ce que chaque dent d’arrêt en rotation (22) est agencée à une extrémité d’une patte de support (19) opposée à la portion annulaire de contact (18).
  5. 5 Disque d’embrayage selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la dent d’arrêt en rotation (22) est agencée circonférentiellement sur une zone médiane de la patte de support (19) de sorte que la patte de support (19) présente deux zones d’appui axial en appui axial contre le premier élément tournant (4), ces deux zones d’appui axial étant agencées circonférentiellement de part et d’autre de la dent d’arrêt en rotation.
  6. 6 Disque d’embrayage selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la rondelle de frottement (14) comporte au moins une languette de couplage (23) en appui circonférentiel contre la rondelle élastique de charge (15) de façon à bloquer en rotation la rondelle de frottement (14) par rapport à la rondelle élastique de charge (15).
  7. 7 Disque d’embrayage selon la revendication précédente prise en combinaison avec l’une des revendications 2 ou 4 ou 5, caractérisé en ce que ladite au moins une languette de couplage (23) est en appui circonférentiel contre l’une des pattes de support (19) de la rondelle élastique de charge (15).
  8. 8 Disque d’embrayage selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’au moins l’une des pattes de support (19) de la rondelle élastique de charge (15) est pourvue d’au moins un orifice de couplage (20), chaque orifice de couplage (20) étant traversé par une languette de couplage (23) de la rondelle de frottement (14) de façon à bloquer en rotation la rondelle de frottement (15) par rapport à la rondelle élastique de charge (15).
  9. 9. Disque d’embrayage selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la rondelle élastique de charge (15) comporte une paire d’orifices de couplage (20) dans chaque patte de support (19), chaque paire d’orifices de couplage (20) coopérant avec une paire de languettes de couplage (23).
  10. 10 Disque d’embrayage selon la revendication 7, caractérisé en ce que deux languettes de couplage (23) sont disposées circonférentiellement de part et d’autre de l’une au moins des pattes de support (19), de façon à bloquer en rotation la rondelle de frottement (15) par rapport à la rondelle élastique de charge (15).
  11. 11 Disque d’embrayage selon la revendication 7, caractérisé en ce que deux languettes de couplage (23) sont disposées circonférentiellement entre deux pattes de support (19), de façon à bloquer en rotation la rondelle de frottement (15) par rapport à la rondelle élastique de charge (15).
  12. 12 Disque d’embrayage selon l’une des revendications 7 à 11, caractérisé en ce que la rondelle de frottement 14 comporte au moins deux languettes de couplage (23) en appui circonférentiel contre l’une au moins des pattes de support (19) de façon à empêcher un débattement circonférentiel de la rondelle de frottement (14) par rapport à la rondelle élastique de charge (15) dans les deux sens de rotation.
  13. 13 Disque d’embrayage selon l’une des revendications 7 à 12, caractérisé en ce que, dans un état relâché de la rondelle élastique de charge, ladite au moins une languette de couplage (23) est espacée axialement du premier élément tournant (4).
  14. 14. Disque d’embrayage selon l’une des revendications 7 à 13, caractérisé en ce que le premier élément tournant (4) comporte au moins un orifice de passage (24) destiné à accueillir une extrémité de languette de couplage (23) lorsque la rondelle élastique de charge est comprimée en direction du premier élément tournant (4), par exemple dans l’état de compression maximal de la rondelle élastique de charge.
  15. 15 Disque d’embrayage selon la revendication précédente, caractérisé en ce que, dans l’état de compression maximal de la rondelle élastique de charge (15), ladite au moins une languette de couplage (23) ne traverse pas complètement l’orifice de passage (24).
  16. 16. Disque d’embrayage selon l’une des revendications 4 à 16, prise en combinaison avec la revendication 3 caractérisé en ce que l'évidement (25) est une rainure d’arrêt en rotation (25) pratiquée dans le premier élément tournant (4) et s’étendant radialement.
  17. 17. Disque d’embrayage selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le deuxième élément tournant est une autre rondelle de frottement (16).
  18. 18. Disque d’embrayage selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que au moins un dispositif d’amortissement de torsion est interposé entre l’organe périphérique de transmission de couple et l’organe central de transmission de couple (3), le dispositif d’amortissement de torsion comportant au moins un ressort (8) agencé pour se déformer lorsque l’organe périphérique de transmission de couple et l’organe central de transmission de couple (3) tournent l’un par rapport à l’autre et/ou lorsque ledit premier élément tournant (4) et ledit deuxième élément tournant (16) ) tournent l’un par rapport à l’autre.
  19. 19. Disque d’embrayage selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’il comporte un voile (9) relié à l’un parmi l’organe central de transmission de couple (3) et l’organe périphérique de transmission de couple, et deux rondelles de guidage (4, 5) reliées à l’autre parmi l’organe central de transmission de couple (3) et l’organe périphérique de transmission de couple, les deux rondelles de guidage (4, 5) étant disposées de part et d’autre du voile (9), ledit au moins un ressorts (8) étant interposé circonférentiellement entre le voile (9) et les rondelles de guidage (4, 5).
  20. 20. Disque d’embrayage selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le premier élément tournant (4) est constitué d’une des rondelles de guidage (4) et le deuxième élément tournant (16) est un élément lié au voile (9), par exemple une rondelle de frottement ou une cassette (16) de pré-amortisseur fixée au voile (9).
  21. 21. Disque d’embrayage selon l’une des revendications 19 à 20, caractérisé en ce que les dents d’arrêt en rotation (22) de la rondelle élastique de charge (15) sont agencées circonférentiellement entre les ressorts (8).
  22. 22. Disque d’embrayage selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’organe périphérique de transmission de couple comporte un disque support et des garnitures de friction par l’intermédiaire desquelles le couple venant du moteur est reçu dans le disque d’embrayage.
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