Dispositif d'embrayage à friction La. présente invention a pour objet un dispositif d'embrayage à friction. Ce dispositif est caractérisé en ce qu'il comprend des premiers disques d'em brayage tournant avec un premier élément de com mande, des seconds disques d'embrayage disposés entre les premiers et tournant avec un boîtier d'em brayage contenant les premiers et seconds disques et tournant avec un deuxième élément de commande, un deuxième boîtier dans lequel est disposé le boî tier d'embrayage et contenant un fluide en contact avec le boîtier d'embrayage,
l'espace de celui-ci con tenant les disques communiquant avec le deuxième boîtier par un orifice d'entrée du fluide contenu dans ce dernier constitué par un jeu restreint entre une partie du boîtier d'embrayage et le premier élément de commande, ce boîtier d'embrayage présentant des orifices d'écoulement disposés de façon à évacuer le contenu de l'espace contenant les disques par l'effet de la force centrifuge,
afin d'empêcher qu'il puisse s'accumuler dans cet espace une quantité de fluide telle qu'elle nuise au bon fonctionnement des disques d'embrayage.
Une forme d'exécution sera décrite, à titre d'exemple, en se référant au dessin annexé, dans lequel la fig. 1 est une coupe fragmentaire d'un méca nisme de transmission comprenant cette forme d'exé cution ; la fig. 2 est une coupe fragmentaire, à plus grande échelle, du dispositif d'embrayage du méca nisme de la fig. 1, et la fig. 3 est une coupe suivant la ligne 3-3 de la fig. 2.
En se référant au dessin, une poulie 10 d'un treuil est clavetée sur un arbre transversal 12. L'ar bre transversal 12 tourne dans un roulement à galets 13 porté par un boîtier 16. Une grande roue dentée 18 est clavetée sur l'arbre transversal. La roue 18 engrène avec une roue 20 fixée à un arbre intermé diaire 22. Ce dernier est tourillonné dans des roule ments à galets 24, portés par le boîtier 16. Un pignon conique 25 tourne également avec l'arbre intermédiaire 22. Un pignon 28, monté sur un arbre 30, vient en prise avec le pignon conique 25. L'arbre 30 est tourillonné dans des paliers 32 portés par le boîtier 16. Un disque de frein 34 est claveté sur l'extrémité extérieure de l'arbre 30.
Une roue dentée 38 ayant deux jeux de dents 38' et 38" est clavetée sur l'arbre 30 entre les paliers 32 de support de l'arbre 30. Les dents 38' engrènent constamment avec une denture d'un moyeu 40 et les dents 38" engrènent constamment avec une denture d'un moyeu 42.
Les moyeux 40 et 42 sont montés de façon à tourner sur un arbre 44, sur- l'extrémité extérieure duquel est clavetée une poulie 26 à gorges.
Des disques d'embrayage 46 sont fixés au moyeu 40 et tournent avec celui-ci. Entre ces disques sont disposés les autres disques de l'embrayage qui sont fixés à un boîtier d'embrayage 48, qui est claveté sur l'arbre 44 et tourne avec ce dernier. A l'intérieur du boîtier d'embrayage se trouve un piston 50 en forme de bague qu'un ressort 72 tend à écarter des disques d'embrayage. La partie postérieure du piston forme une plaque de pression pour les disques d'em brayage.
L'espace compris entre le fond 78 du boîtier 48 et le piston 50 communique avec une source d'huile sous pression par l'intermédiaire d'tm.e conduite 52 dont une partie est fournie par un passage interne formé dans l'arbre 44. Si de l'huile sous pression est admise dans la conduite 52, le piston 50 sollicite les disques d'embrayage 46 pour les amener en prise les uns avec les autres de façon que le moyeu 40 tourne avec le boîtier 48 qui est fixé à l'arbre 44.
Des disques d'embrayage 54 sont fixés au moyeu 42 et tournent avec ce dernier. Entre ces disques sont disposés les autres disques de l'embrayage qui sont fixés à un boîtier d'embrayage 56 qui est cla- veté sur l'arbre 44 et tourne avec ce dernier. A l'in térieur du boîtier d'embrayage 56 se trouve un piston 58 en forme de bague qu'un ressort 74 tend à écarter des disques d'embrayage. La partie postérieure 57 du piston forme une plaque de pression pour les dis ques d'embrayage.
L'espace compris entre le fond 78' du boîtier 56 et le piston 58 -communique avec la source d'huile sous pression par l'intermédiaire d'une conduite 60 dont une partie est fournie par un passage intérieur formé dans l'arbre 44. Si de l'huile sous pression est admise dans la conduite 60, le piston 58 sollicite les disques d'embrayage 54 pour les amener en prise les uns avec les autres de façon que le moyeu 42 tourne avec le boîtier d'embrayage 56 fixé à l'arbre 44.
Une troisième conduite 62, dont une partie est fournie par un passage interne formé dans l'arbre 44, permet le graissage des paliers 68 et 70 portant les moyeux 40 et 42. Une conduite d'évacuation 64 communique avec le boîtier 16.
Le frein agissant sur le disque 34 est commandé par un piston 66 coulissant dans un cylindre de façon que le frein soit desserré quand le cylindre est relié à la source d'huile sous pression par l'intermédiaire du mécanisme commandant les embrayages 46 et 54. Un ressort 65 agit sur le piston 66 dans le sens du serrage. Le mécanisme de commande est agencé de façon que de l'huile sous pression soit envoyée dans le cylindre du piston 66 dès que l'un des em brayages est embrayé.
Aussi on peut faire tourner à volonté la poulie 10 à vitesse faible ou élevée et la maintenir dans une position choisie par le relâche ment de la pression de l'huile agissant sur le piston 66.
La poulie 26 est reliée par plusieurs courroies trapézoïdales à un moteur, et l'arbre 44, les boîtier d'embrayage 48 et<B>56'</B> et leurs disques d'embrayage sont continuellement mis en rotation. En faisant agir de l'huile sous pression, amenée par la conduite 52, sur le piston 50, le moyeu 40 est accouplé par l'in termédiaire du boîtier 48 à l'arbre 44. La denture du moyeu 40 entraîne alors la denture 38' de la roue 3 8, laquelle à son tour entraîne la poulie 10 par l'in termédiaire des pignons coniques 25 et 28 et des roues 20 et 18. En relâchant la pression dans la conduite 52, le piston 50 est sollicité par le ressort 72 dans une position de débrayage.
Pour entraîner la poulie 10 à grande vitesse, on admet l'huile sous pression dans la conduite 60, d'où elle agit -sur le piston 58, ce qui amène sa plaque de pression 57 en prise avec les disques d'embrayage 54 à l'encontre de la force du ressort 74, grâce à quoi le moyeu 42 est effectivement accouplé par l'intermédiaire du boîtier 56 à l'arbre 44. Lors du relâchement de la pression dans la conduite 60, le ressort 74 ramène le piston 58 dans la position débrayée.
Toutefois, une accumulation d'huile, qu'elle pro vienne du bain d'huile du boîtier 16, du circuit de commande des pistons 50 et 58 ou du graissage des paliers 68 et 70, dans les boîtiers d'embrayage 48 et 56 pourrait empêcher un décollement correct des disques d'embrayage 46 et 54, ce -qui aurait pour résultat que même lorsque les deux pistons 50 et 58 se trouvent dans la position débrayée, une force serait transmise à l'arbre 12 par l'intermédiaire des embrayages.
Pour empêcher ceci, l'espace du boîtier d'embrayage dans lequel se trouvent des disques d'embrayage est maintenu exempt d'huile, tout en maintenant sur les disques d'embrayage la mince pellicule d'huile nécessaire à leur bon fonctionne ment.
Chaque boîtier d'embrayage 48, 56 est composé d'une enveloppe cylindrique 76, 76' et d'un fond 78, 78' fixé à l'arbre 44 et auquel l'enveloppe est fixée à l'aide de boulons 80. L'enveloppe et le fond peuvent aussi être d'une pièce obtenue par moulage. L'enveloppe 76, 76' est munie d'orifices radiaux 88 à travers lesquels l'huile pénétrant dans le boîtier d'embrayage est éjectée par la force centrifuge.
Le boîtier 48, 48' est fermé à son extrémité opposée au fond 78, 78' par une paroi annulaire plane 82, 82' fixée par des boulons 84, 84'.
La paroi annulaire 82 est constituée par deux éléments semi-annulaires, ce qui facilite le montage, le démontage et la réparation du mécanisme.
Un jeu 86, 86' entre la paroi 82, 82' et le moyeu 40, 42 permet la rotation du boîtier d'embrayage 48, 56 indépendamment du moyeu. Un fonctionnement satisfaisant s'obtient avec un jeu de 0,04 mm à cet endroit. Toutefois, il est évident que ce jeu n'est pas critique, attendu que la dimension des orifices radiaux 88 et le nombre de ces orifices sont choisis de façon à assurer l'évacuation de toute quantité d'huile qui peut entrer dans le boîtier, notamment par le jeu 86, 86', et ainsi empêcher l'accumulation dans le boîtier de quantités d'huile telles qu'il pour rait en résulter un collement nuisible des disques 46, 54.
Etant donné que l'arbre 44 est continuellement entraîné et que le boîtier 48, 56 est fixé à l'arbre 44, toute quantité d'huile présente ou pénétrant dans le boîtier est refoulée par la force centrifuge contre la surface intérieure de l'enveloppe 76 et de là hors des orifices 88.
Friction clutch device The present invention relates to a friction clutch device. This device is characterized in that it comprises first clutch discs rotating with a first control element, second clutch discs arranged between the first and rotating with a clutch housing containing the first and second discs and rotating with a second control element, a second housing in which the clutch housing is arranged and containing a fluid in contact with the clutch housing,
the space of the latter containing the discs communicating with the second housing via an inlet for the fluid contained in the latter consisting of a restricted clearance between a part of the clutch housing and the first control element, this housing clutch having flow openings arranged so as to evacuate the contents of the space containing the discs by the effect of centrifugal force,
in order to prevent a quantity of fluid from accumulating in this space such as to interfere with the proper functioning of the clutch discs.
One embodiment will be described, by way of example, with reference to the accompanying drawing, in which FIG. 1 is a fragmentary sectional view of a transmission mechanism comprising this embodiment; fig. 2 is a fragmentary section, on a larger scale, of the clutch device of the mechanism of FIG. 1, and fig. 3 is a section taken along line 3-3 of FIG. 2.
Referring to the drawing, a pulley 10 of a winch is keyed on a cross shaft 12. The cross shaft 12 rotates in a roller bearing 13 carried by a housing 16. A large toothed wheel 18 is keyed on the. cross shaft. The wheel 18 meshes with a wheel 20 fixed to an intermediate shaft 22. The latter is journaled in roller bearings 24, carried by the housing 16. A bevel gear 25 also rotates with the intermediate shaft 22. A pinion 28 , mounted on a shaft 30, engages with the bevel gear 25. The shaft 30 is journaled in bearings 32 carried by the housing 16. A brake disc 34 is keyed on the outer end of the shaft 30.
A toothed wheel 38 having two sets of teeth 38 'and 38 "is keyed on the shaft 30 between the bearings 32 for supporting the shaft 30. The teeth 38' constantly mesh with a toothing of a hub 40 and the teeth 38 "constantly mesh with a toothing of a hub 42.
The hubs 40 and 42 are mounted to rotate on a shaft 44, on the outer end of which is keyed a pulley 26 with grooves.
Clutch discs 46 are attached to hub 40 and rotate with it. Between these discs are arranged the other clutch discs which are fixed to a clutch housing 48, which is keyed on the shaft 44 and rotates with the latter. Inside the clutch housing is a piston 50 in the form of a ring which a spring 72 tends to move away from the clutch discs. The rear part of the piston forms a pressure plate for the clutch discs.
The space between the bottom 78 of the housing 48 and the piston 50 communicates with a source of pressurized oil by means of a pipe 52, part of which is supplied by an internal passage formed in the shaft 44 If pressurized oil is admitted into line 52, piston 50 biases clutch discs 46 to engage each other so that hub 40 rotates with housing 48 which is attached to it. tree 44.
Clutch discs 54 are attached to hub 42 and rotate with the latter. Between these discs are arranged the other clutch discs which are fixed to a clutch housing 56 which is keyed to the shaft 44 and rotates with the latter. Inside the clutch housing 56 is a ring-shaped piston 58 which a spring 74 tends to move away from the clutch discs. The rear part 57 of the piston forms a pressure plate for the clutch discs.
The space between the bottom 78 'of the housing 56 and the piston 58 -communicates with the source of pressurized oil by means of a pipe 60, part of which is supplied by an internal passage formed in the shaft 44 If pressurized oil is admitted to line 60, piston 58 biases clutch discs 54 to engage each other so that hub 42 rotates with clutch housing 56 attached. to tree 44.
A third pipe 62, part of which is provided by an internal passage formed in the shaft 44, allows the lubrication of the bearings 68 and 70 carrying the hubs 40 and 42. An evacuation pipe 64 communicates with the housing 16.
The brake acting on the disc 34 is controlled by a piston 66 sliding in a cylinder so that the brake is released when the cylinder is connected to the source of pressurized oil through the mechanism controlling the clutches 46 and 54. A spring 65 acts on the piston 66 in the tightening direction. The control mechanism is arranged so that pressurized oil is sent into the cylinder of the piston 66 as soon as one of the clutches is engaged.
Pulley 10 can also be rotated at will at low or high speed and maintained in a position chosen by releasing the pressure of the oil acting on piston 66.
The pulley 26 is connected by several V-belts to a motor, and the shaft 44, the clutch housings 48 and <B> 56 '</B> and their clutch discs are continuously rotated. By causing pressurized oil, supplied by line 52, to act on piston 50, hub 40 is coupled via housing 48 to shaft 44. The teeth of hub 40 then drive teeth 38. 'of the wheel 38, which in turn drives the pulley 10 through the bevel gears 25 and 28 and the wheels 20 and 18. By releasing the pressure in the line 52, the piston 50 is biased by the spring 72 in a disengaged position.
To drive the pulley 10 at high speed, the oil is admitted under pressure in the line 60, from where it acts on the piston 58, which brings its pressure plate 57 into engagement with the clutch discs 54 to against the force of the spring 74, whereby the hub 42 is effectively coupled through the housing 56 to the shaft 44. Upon releasing the pressure in the line 60, the spring 74 returns the piston 58 in the disengaged position.
However, an accumulation of oil, whether it comes from the oil bath of the housing 16, the control circuit of the pistons 50 and 58 or from the lubrication of the bearings 68 and 70, in the clutch housings 48 and 56 could prevent proper disengagement of clutch discs 46 and 54, which would result in that even when the two pistons 50 and 58 are in the disengaged position, a force would be transmitted to the shaft 12 through the clutches .
To prevent this, the space in the clutch housing in which the clutch discs are located is kept free of oil, while maintaining on the clutch discs the thin film of oil necessary for their proper functioning.
Each clutch housing 48, 56 is composed of a cylindrical casing 76, 76 'and a bottom 78, 78' fixed to the shaft 44 and to which the casing is fixed by means of bolts 80. L The envelope and the bottom can also be in one piece obtained by molding. The casing 76, 76 'is provided with radial ports 88 through which the oil entering the clutch housing is ejected by centrifugal force.
The housing 48, 48 'is closed at its end opposite the bottom 78, 78' by a flat annular wall 82, 82 'fixed by bolts 84, 84'.
The annular wall 82 is formed by two semi-annular elements, which facilitates the assembly, disassembly and repair of the mechanism.
A clearance 86, 86 'between the wall 82, 82' and the hub 40, 42 allows the rotation of the clutch housing 48, 56 independently of the hub. Satisfactory operation is obtained with a clearance of 0.04 mm at this point. However, it is obvious that this play is not critical, given that the size of the radial orifices 88 and the number of these orifices are chosen so as to ensure the evacuation of any quantity of oil which may enter the housing, in particular by the clearance 86, 86 ', and thus prevent the accumulation in the housing of quantities of oil such that it could result in harmful sticking of the discs 46, 54.
Since the shaft 44 is continuously driven and the housing 48, 56 is attached to the shaft 44, any amount of oil present or entering the housing is forced by centrifugal force against the inner surface of the casing. 76 and thence out of orifices 88.