FR2599444A1

FR2599444A1 - Embrayage multidisques, notamment pour vehicule automobile

Info

Publication number: FR2599444A1
Application number: FR8607941A
Authority: FR
Inventors: Bernard Jumel; Herve Focqueur
Original assignee: Valeo SE
Current assignee: Valeo SE
Priority date: 1986-06-03
Filing date: 1986-06-03
Publication date: 1987-12-04
Also published as: FR2599444B1

Abstract

EMBRAYAGE MULTIDISQUES, NOTAMMENT POUR VEHICULE POIDS LOURD. SELON L'INVENTION, L'EMBRAYAGE QUI COMPORTE AU MOINS DEUX DISQUES DE FRICTION 20A, 20B, ENTRE LEQUELS EST INTERPOSE UN PLATEAU INTERMEDIAIRE 17 EST MUNI D'UNE BUTEE 38A EN FORME D'ELEMENT ANNULAIRE MONTE SERRE SUR UNE SURFACE CYLINDRIQUE 17A DUDIT PLATEAU INTERMEDIAIRE, CET ELEMENT ANNULAIRE COMPORTANT DES PROJECTIONS RADIALES 51A ENGAGEES DANS DES FENETRES 52 CORRESPONDANTES DU COUVERCLE 14 UN JEU J PREDETERMINE ETANT MENAGE DANS LE SENS AXIAL ENTRE CHAQUE PROJECTION ET SA PROPRE FENETRE DE FACON A ASSURER LA SEPARATION DU PLATEAU DE PRESSION ET DU DISQUE DE FRICTION 20B LORS DU DEBRAYAGE. UNE BUTEE ANALOGUE PEUT ETRE AVANTAGEUSEMENT MONTEE SUR LE PLATEAU DE PRESSION 15 POUR CONSTITUER, EN ASSOCIATION AVEC UN DISPOSITIF DE BLOCAGE UNIDIRECTIONNEL 35, DES MOYENS DE RATTRAPAGE D'USURE.

Description

embrayage multidisques, notamment pour véhicule automobileH
L'invention concerne les embrayages multidisques, c'est-à-dire comportant au moins deux disques de friction solidaires en rotation du même arbre et séparés par un plateau de pression intermédiaire; elle vise plus particulièrement un perfectionnement permettant d'éviter que ce plateau intermédiaire ne reste accolé ou ne vienne lécher l'une des garnitures des disques de friction en position débrayée.

Un embrayage multidisques classique, plus spécifiquement destiné aux véhicules automobiles industriels, comporte généralement un plateau de réaction solidaire d'un premier arbre (par exemple le vilebrequin du moteur) une sorte de carter approximativement cylindrique appelé couvercle, solidaire du plateau de réaction, un plateau de pression solidaire en rotation dudit couvercle mais axialement mobile par rapport à celui-ci et plusieurs disques de friction solidaires en rotation d'un second arbre (par exemple l'arbre d'entrée de la boite de ritesses) aligné avec le premier arbre. Un ou plusieurs plateaux intermédiaires sont également intercalés entre les disques de friction en étant solidaires en rotation du couvercle et axialement mobiles par rapport à lui.Des moyens élastiques commandés, généralement un ressort en forme de diaphragme, sont montés pour solliciter le plateau de pression vers le plateau de réaction en enserrant l'empilage axial desdits disques de friction et du ou des plateaux intermédiaires. En revanche, le ou chaque plateau intermédiaire est sollicité axialement en direction du plateaude pression par des moyens de rappel individuels, généralement des -languettes tangentielles bien connues dans la technique, montés entre le plateau intermédiaire et le couvercle, pour faciliter le désengagement entre es disques de friction et les différents plateaux, au débrayage.Bien entendu, la force développée par ces moyens de rappel individuels est notablement inférieure à celle qui est susceptible d'être appliquée en sens opposé par les moyens élastiques commandés assurant 1' embrayage.

Dans un tel agencement, il peut arriver qu'un plateau intermédiaire reste en contact, au moment du débrayage, avec au moins l'une des garnitures des disques de friction adjacents. Ceci est dû au fait que la course des moyens de rappel individuels peut varier d'un plateau à l'autre ou bien en raison de l'usure des garnitures de friction ou encore en raison de frottements parasites. Diverses solutions ont été proposées pour résoudre ce problème. En particulier, la demande de brevet français N 83.01935 propose de monter avec frottement des colonnettes dans des douilles elles-mêmes montées avec jeu dans des alésages ménagés, parallèlement à l'axe commun des deux arbres, dans des oreilles du ou de chaque plateau intermédiaire. Ces oreilles doivent avoir des faces usinées pour déterminer le jeu axial voulu entre la douille et le plateau de pression.

Par ailleurs, les oreilles en elles-mêmes, compliquent la fabrication et le montage de l'embrayage. L'invention vise un agencemént plus simple, plus économique à fabriquer et plus facile à monter.

Dans cet esprit, l'invention concerne essentiellement un embrayage à plusieurs disques de friction, du type comportant un plateau de réaction solidaire en rotation d'un premier arbre, un couvercle formant carter solidaire dudit plateau de réaction, un plateau de pression solidaire en rotation dudit couvercle et axialement mobile par rapport à celui-ci, au moins deux disques de friction solidaires en rotation d'un second arbre aligné avec ledit premier arbre et intercalés axialement entre lesdits plateaux de réaction et de pression, au moins un plateau intermédiaire solidaire en rotation dudit couvercle et axialement mobile par rapport à celui-ci ledit plateau intermédiaire étant intercalé entre deux disques de friction, des moyens élastiques commandés pour solliciter ledit plateau de pression vers ledit plateau de réaction en enserrant lesdits disques de friction et le ou les plateaux intermédiaires, le ou chaque plateau intermédiaire étant sollicité axialement en direction dudit plateau de pression par des moyens de rappel propres, développant une force inférieure à celle desdits moyens élastiques commandés et portant une butée montée avec frottement et coopérant,-avec un jeu prédéterminé, avec l'ensemble couvercle-plateau de réaction pour l'immobilisation en translation dudit plateau intermédiaire lors d'une course de débrayage et sa séparation d'un disque de friction adjacent, caractérisé en ce qu'une telle butée consiste en un élément annulaire monté serré élastiquement sur une surface cylindrique externe dudit plateau intermédiaire correspondant et comportant des projections radiales engagées dans des fenêtres correspondantes dudit couvercle, ledit jeu prédéterminé étant ménagé, dans le sens axial, entre chaque projection et sa fenêtre, et en ce que le frottement de montage dudit anneau sur ledit plateau intermédiaire est suffisant pour ne céder que sous l'action desdits moyens élastiques commandés.

Ainsi, au débrayage, la course de désengagement du plateau intermédiaire est limitée à une valeur prédéterminée garantissant la séparation entre ce plateau intermédiaire et le disque de friction adjacent.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le même système de butée peut être monté sur le plateau de pression dans le cas où celui-ci est en deux éléments et abrite des moyens de rattrapage d'usure permettant de compenser l'usure des garnitures de friction au fur et à mesure de la durée de vie de l'embrayage. Dans ce dernier cas, la butée limite la course de désengagement de l'une des parties du plateau de pression tandis que la position de la butée à la périphérie de l'élément du plateau de pression varie au cours du temps en fonction de l'usure des garnitures du fait que la force de serrage de la butée sur ledit élément est insuffisante pour s'opposer à l'action des moyens élastiques commandés précités.

L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre d'un embrayage bidisques conforme à son principe, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence au dessin annexé dans lequel:
- la figure unique est une vue en coupe longitudinale selon deux plans radiaux distincts d'un embrayage selon l'invention.

L'embrayage à friction 11, du type bidisques, comprend classiquement un plateau de réaction 12 solidaire en rotation d'un premier arbre 13, par exemple le vilebrequin d'un moteur, une pièce extérieure formant carter, appelée couramment couvercle 14, fixée au plateau de réaction 12 et un plateau de pression 15 solidaire en rotation du couvercle mais axialement mobile par rapport à celui-ci. Cette liaison peut par exemple être assurée par des languettes tangentielles formant ressorts, bien connues dans la technique comme mentionné dans la demande de brevet français N 83.01935, montées circonférentiellement entre le plateau de pression 15 et le couvercle 14. Ces languettes sollicitent normalement le plateau de pression en éloignement du plateau de réaction.Par ailleurs, deux disques de friction 20a, 20b portant des garnitures de friction 21 sont solidaires en rotation d'un second arbre 22 (par exemple l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses) en alignement avec l'arbre 13. Un plateau intermédiaire 17 est intercalé axialement entre ces deux disques de friction et ces trois éléments sont eux-mêmes intercalés axialement entre les plateaux 12 et 15, de façon que les garnitures 21 puissent être enserrées entre les différents plateaux 12, 15 et 17 en position embrayée. Le plateau intermédiaire 17 est solidaire en rotation du couvercle 14 et axialement mobile par rapport à celui-ci. Plus précisément, il est relié au couvercle par des languettes tangentielles 18, formant ressorts, rivetées entre des oreilles 19 du plateau intermédiaire, s'étendant radialement à la périphérie de celui-ci, et des moyens d'ancrage analogues du couvercle.

Ces languettes forment des moyens de rappel propres au plateau intermédiaire 17, sollicitant celui-ci axialement en direction du plateau de pression 15. Par ailleurs, des moyens élastiques commandés sont agencés pour solliciter le plateau de pression vers le plateau de réaction. Il s'agit ici, classiquement, d'un diaphragme élastique 25 monté entre le plateau de pression et le couvercle et prenant appui entre ceux-ci pour être déformé sous l'action d'une butée d'embrayage 26, attelée au diaphragme et susceptible d'être déplacée le long de l'arbre 22 par un système mécanique ou électromécanique non représenté.La force développée axialement par les languettes tangentielles 18 tendant à repousser le plateau intermédiaire vers le plateau de pression est notablement inférieure à celle qui est développée en sens opposé par les moyens élastiques commandés précités, c'est-à-dire le diaphragme 25. Pour éviter que le plateau intermédiaire 17 ne reste en contact avec les garnitures de friction 21 du disque de friction 20b lors d'une manoeuvre de débrayage, ledit plateau intermédiaire porte une butée montée avec frottement et coopérant, avec un jeu prédéterminé avec l'ensemble couvercle-plateau de réaction pour limiter la course de retrait dudit plateau intermédaire.

Selon l'invention, cette butée 38a consiste en un élément annulaire monté serré élastiquement sur une surface cylindrique externe 17a du plateau intermédiaire et comportant des projections radiales 51a engagées dans des fenêtres correspondantes 52a du couvercle 14. Un jeu prédéterminé J1 est ménagé, dans le sens axial, entre chaque projection 51 et sa fenêtre. Le frottement de montage de l'élément annulaire sur le plateau intermédiaire est suffisant pour ne céder que sous l'action des moyens élastiques commandés. Dans l'exemple représenté, l'élément annulaire consiste en un anneau 5osa, rigide axialement, comportant les projections radiales 51a et en un joint de frottement élastiquement déformable radialement 54a.Plus précisément, l'anneau 50a comporte une gorge sur sa face interne qui abrite le joint de frottement 54q en contact serré avec la surface cylindrique 17a du plateau intermédiaire. Ainsi, le désengagement de ce dernier est limité à une valeur constante prédéterminée à chaque manoeuvre de débrayage. En revanche, comme le serrage du joint 54a sur le plateau intermédiaire est amené à céder sous l'action du diaphragme 25 lorsque les projections 51a rencontrent les bords des fenêtres 52a correspondantes les plus proches du plateau de réaction, la butée 38 ne peut constituer un obstacle au réajustement automatique de la position axiale du plateau intermédiaire, au fur et à mesure de l'usure des garnitures du disque de friction 20a.

Selon une autre particularité intéressante de l'invention, une butée 38b analogue à la butée 38a peut être associée au plateau de pression 15 dans le cas où celui-ci est équipé d'un mécanisme de rattrapage d'usure. Pour ce faire, le plateau de pression 15 est constitué de deux éléments coaxiaux déplaçables axialement l'un par rapport à l'autre, un premier élément 28 définissant une piste d'engagement annulaire 29 susceptible d'entrer en contact frottant avec une garniture de friction 21 du disque de friction 20k et un second élément 30 portant une saillie annulaire 31 contre laquelle le diaphragme 25 est susceptible de prendre appui. Dans l'exemple, le premier élément 28 comporte une cavité cylindrique 32 à l'intérieur de laquelle une partie du second élément 30 est susceptible de se déplacer axialement.Un dispositif de blocage unidirectionnel 35 des éléments 28 et 30, muni de billes 36 coopérant avec une rampe tronconique 37 est agencé dans un espace annulaire ménagé dans la cavité 32 entre lesdits premier et second éléments. Plus précisément, le second élément 30 comporte un tronçon cylindrique 40 prolongé par la rampe tronconique 37, ces deux parties étant engagées dans la cavité 32. Les billes 36 sont ainsi logées dans une cage annulaire 44 délimitée par une partie de la paroi interne de la cavité 32, une partie de la surface externe du tronçon 40, ladite rampe tronconique 37 et une bague d'appui 45. Cette dernière coulisse sur le tronçon 40 et est sollicitée par un ressort 46 dans un sens tendant à repousser les billes 36 vers la rampe 37.Le ressort 46 est ici une rondelle élastique ondulée, intercalée entre un appui annulaire 48 (fixe axialement, au moins dans un sens, par rapport au tronçon 40) et la bague d'appui 45. Des pions de liaison 55, solidaires du second élément 30 centrent et relient unidirectionnellement le diaphragme 25 et le plateau de pression 15. Pour ce faire, ils traversent des trous du diaphragme et portent des collerettes 56 susceptibles de prendre appui sur la face opposée dudit diaphragme. Les pions 55 n'entraînent donc l'élément 30 qu'au débrayage.

Dans ce cas, le dégagement du premier élément 28 est assuré par les languettes tangentielles non représentées et, dans une certaine mesure, par le déplacement du second élément lui-même, grâce à une garniture de friction annulaire 58 intercalée entre deux parties cylindriques des éléments 28 et 30 et logées dans une gorge de l'un d'eux.. Le second élément 30 comporte une saillie 27k qui porte un joint 27a en contact avec le premier élément 28. Cet agencement et celui de la garniture 58 assurent la protection du dispositif de blocage unidirectionnel 35.Bien entendu, le frottement développé par cette garniture annulaire 58 est en tout état de cause inférieur à celui qui solidarise la butée 38k et le premier élément 28, c'est-à-dire insuffisant pour s'opposer à un mouvement relatif axial des deux éléments 28 et 30 résultant du blocage entre l'élément 28 et le couvercle 14, dû au frottement de serrage de la butée 38b contre l'élément 28.

La butée 38b consiste, comme précédemment, en un élément annulaire monté avec frottement sur la surface cylindrique 28k. Cet élément annulaire comprend un anneau 50b muni de projections radiales 51b engagées dans des fenêtres correspondantes 52b du couvercle. Un jeu axial J2 prédéterminé est défini entre chaque projection radiale 51k et les bords de la fenêtre correspondante. Le frottement est assuré par un joint de frottement 54b élastiquement déformable radialement logé dans-une gorge interne de l'anneau 50b et monté serré élastiquement sur la surface 28b.

Le fonctionnement du mécanisme de rattrapage d'usure qui vient d'être décrit est le suivant. Lorsque le dispositif est embrayé, les parties 28 et 30 du plateau de pression sont immobilisées l'une par rapport à l'autre grâce à l'effort d'embrayage appliqué par le diaphragme 25, qui sollicite directement la partie 30 du plateau de pression 15 et provoque instantanément le blocage des billes 36 et, par voie de conséquence, la transmission de l'effort entre la rampe 37 et la surface interne du premier élément 28, via ces mêmes billes. On voit donc qu'avec cet agencement, le plateau de pression se comporte comme une pièce unique et transmet intégralement l'effort d'embrayage. Au débrayage, le mouvement du diaphragme 25 entraine le retrait de la partie 30, ce qui décharge et libère les billes 36 bien que la partie 28 se déplace elle-même dans la même direction.Le retrait de la partie 28 se poursuit jusqu'à ce que la butée 38b rentre en contact avec le couvercle 14. L'annulation du jeu J2 se traduit donc par un retrait constant du plateau de pression, au débrayage. Au fur et à mesure que les garnitures de friction 21 s'usent, chaque manoeuvre d'embrayage se traduit par d'imperceptibles déplacements entre la butée 38b et l'élément 28 et entre la butée 38a et le plateau intermédiaire 17. Ces deplacements se produisent à partir du moment où les projections 51 des butées rigides axialement entrent en contact avec les bords de fenêtre qui sont les plus proches du plateau de réaction 12. Ceci a notamment pour conséquence d'augmenter l'épaisseur globale du plateau de pression 15 lors du débrayage suivant.

Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits. En particulier, l'anneau circulairement continu 50q peut être remplacé par une pluralité d'éléments rigides axialement en forme de T dotés chacun d'une gorge abritant le joint 54a et de projections 51a.

En outre, l'élément annulaire pourrait consister en un anneau ouvert doté de projection 51a. Dans ce cas, cet anneau constituerait par lui-même une pièce élastiquement déformable radialement montée -serrée sur la surface cylindrique 17a. Bien entendu, si le serrage procuré par l'ouverture de l'anneau n'est pas suffisant, on peut adjoindre à l'anneau ouvert un organe élastique intervenant localement en étant en prise avec les extrémités de l'anneau délimitant la fente de celui-ci. Ainsi, ledit organe élastique constituerait des moyens de garrotage.

Enfin7 le contact entre l'élément annulaire et la surface cylindrique peut être discontinu. Par exemple, l'élément annulaire peut consister en un anneau fendu serré élastiquement contre la surface 17a avec une alternance de projections formant respectivement les projections radiales 51a et des portées de contact avec la surface 17a. Bien que l'exemple représenté concerne un embrayage du type tiré, l'invention s'applique aux embrayages de type poussé.

Claims

REVENDICATIONS

1- Embrayage à plusieurs disques de friction, du type comportant un plateau de réaction (12) solidaire en rotation d'un premier arbre < 13), un couvercle (14) formant carter solidaire dudit plateau de réaction, un plateau de pression t15) solidaire en rotation dudit couvercle et axialement mobile par rapport à celui-ci, au moins deux disques de friction (20a, 20b) solidaires en rotation d'un second arbre aligné avec ledit premier arbre et intercalés axialement entre lesdits plateaux de réaction et de pression, au moins un plateau intermédiaire (17) solidaire en rotation dudit couvercle et axialement mobile par rapport à celui-ci, ledit plateau intermédiaire étant intercalé entre deux disques de friction, des moyens élastiques commandés (25) pour solliciter ledit plateau de pression vers ledit plateau de réaction en enserrant lesdits disques de friction et le ou les plateaux intermédiaires, le ou chaque plateau intermédiaire étant sollicité axialement en direction dudit plateau de pression par des moyens de rappel (18) propres, développant une force inférieure à celle desdits moyens élastiques commandés et portant une butée montée avec frottement et coopérant, avec un jeu prédéterminé (J1) avec l'ensemble couvercle-plateau de réaction pour l'immobilisation en translation dudit plateau intermédiaire lors d'une course de débrayage et sa séparation d'un disque defriction adjacent, cararactérisé en ce qu'une telle butée (38a) consiste en un élément annulaire (50a, 54a) monté serré élastiquement sur une surface cylindrique externe (17â) dudit plateau intermédiaire correspondant et comportant des projections radiales (51a) la) engagées dans des fenêtres (52a) correspondantes dudit couvercle, ledit jeu prédéterminé (J1) étant ménagé, dans le sens axial, entre chaque projection et sa fenêtre, et en ce que le frottement de montage dudit anneau sur ledit plateau intermédiaire est suffisant pour ne céder que sous l'action desdits moyens élastiques commandés.

2- Embrayage selon la revendication 1, caractérisé en ce que, de façon connue en soi, les moyens de rappel propres à chaque plateau intermédiaire consistent en des languettes élastiques (18) montées sensiblement tangentiellement entre la périphérie dudit plateau intermédiaire (17) et ledit couvercle (14).

3- Embrayage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit élément annulaire (50a) comporte une gorge sur sa face interne, abritant un joint de frottement (54a) élastiquement déformable radialement, en contact serré avec ladite surface cylindrique.

4- Embrayage selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ledit plateau de pression comporte deux éléments coaxiaux déplaçables axialement l'un par rapport à l'autre, respectivement un premier élément (28) susceptible d'entrer en contact avec le disque de friction voisin et un second élément (30) coopérant avec lesdits moyens élastiques commandés, caractérisé en ce qu'un dispositif de blocage unidirectionnel (35) des deux éléments est agencé entre eux pour compenser l'usure desdits disques de friction et en ce qu'une butée (38k) en forme d'élément annulaire analogue est également montée sur une surface cylindrique externe dudit premier élément (28) et en ce qu'elle comporte des projections radiales (51b) coopérant de façon analogue avec des fenêtres (52b) correspondantes dudit couvercle.

5- Embrayage selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit second élément (30) comporte une partie logée dans une cavité cylindrique (32) dudit premier élémentet en ce que ledit dispositif de blocage unidirectionnel comprend des billes (36) logées dans une cage (44) annulaire délimitée par une partie de la paroi interne de ladite cavité cylindrique, un tronçon cylindrique (40) de la surface externe dudit second élément, une rampe tronconique (37) définie sur ce second élément et adjacente audit tronçon cylindrique et une bague d'appui (45) coulissant sur ce dernier et sollicitée par un ressort (46) dans une direction tendant à repousser lesdites billes vers ladite rampe.

6- Embrayage selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit ressort (46) consiste en une rondelle élastique ondulée, intercalée entre un appui annulaire fixe (48), solidaire dudit tronçon cylindrique et ladite bague d'appui (45).