FR2659120A1 - ELASTIC CLUTCH, IN PARTICULAR DISC TYPE COUPLING DEVICE. - Google Patents
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Abstract
a) Embrayage élastique, notamment dispositif d'accouplement du type à disques, b) Embrayage caractérisé en ce que: a) les éléments d'embrayage élastiques sont réunis sous la forme d'un bloc à ressort (7) comprenant deux ressorts (11, 12); b) les ressorts (11, 12) ont des rigidités différentes, le premier ressort (11) ayant une rigidité beaucoup plus faible que celle du second ressort (12) pour que le premier ressort (11) soit associé principalement au ralenti et le second ressort (12) principalement à la plage de fonctionnement principale du moteur. c) L'invention concerne un embrayage élastique, notamment dispositif d'accouplement du type à disques.a) Resilient clutch, in particular a disc-type coupling device, b) Clutch characterized in that: a) the resilient clutch elements are united in the form of a spring block (7) comprising two springs (11) , 12); b) the springs (11, 12) have different stiffnesses, the first spring (11) having a much lower stiffness than that of the second spring (12) so that the first spring (11) is associated mainly with idling and the second spring (12) mainly at the main operating range of the engine. c) The invention relates to an elastic clutch, in particular a coupling device of the disc type.
Description
"Embrayage élastique, notamment dispositif d'accouple-"Elastic clutch, in particular coupling device
ment du type à disques" La présente invention concerne un embrayage élastique du type à disques, notamment pour un volant d'inertie divisé d'un moteur à combustion interne, comportant deux moitiés d'embrayage susceptibles de tourner l'une vers l'autre et ayant plusieurs découpes réparties à la périphérie pour recevoir des éléments The present invention relates to a disk-type elastic clutch, in particular for a divided flywheel of an internal combustion engine, comprising two clutch halves capable of rotating towards each other. and having several cutouts distributed at the periphery to receive elements
d'embrayage élastiques qui sont de préférence consti- resilient clutches which are preferably
tués par des ressorts hélicoïdaux montés en série les uns derrière les autres et qui arrivent principalement en action de manière successive lors de la rotation killed by helical springs mounted in series one behind the other and which arrive mainly in action successively during the rotation
relative des deux moitiés d'embrayage. relative of the two clutch halves.
Un tel embrayage est connu selon le document Such a clutch is known according to the document
JP 61-290235 (A).JP 61-290235 (A).
Les embrayages de ce type font notamment partie de rotors ou volants d'inertie à double masse qui ont pour fonction de découpler les oscillations en rotation de moteurs à combustion interne de la Clutches of this type are notably part of rotors or flywheels with double mass whose function is to decouple the oscillations in rotation of internal combustion engines of the
transmission en aval En déterminant de manière appro- downstream transmission By determining appropriately
priée l'élasticité des éléments d'embrayage élastiques required the elasticity of the elastic clutch elements
on peut influencer le fonctionnement ou le comporte- we can influence the functioning or the behavior
ment à la résonance de l'ensemble de la ligne de transmission En tant que tel on connaît déjà un tel volant d'inertie à double masse selon DE-3 708 345 (EP-A 77 902 828 8) Cet embrayage comporte trois ressorts de rigidité différente qui sont associés chacun à un domaine de fonctionnement déterminé Un ressort relativement faible n'est accessible qu'au ralenti avec faible couple; un second ressort correspond à la plage principale de fonctionnement et un troisième ressort sert de butée en cas de pointe de couple Tous les ressorts sont placés dans des découpes en forme de fenêtres et chaque découpe ne reçoit qu'un seul ressort Cela signifie que l'embrayage comporte un grand nombre de fenêtres ce In fact, such a double-mass flywheel according to DE-3 708 345 (EP-A 77 902 828 8) is already known. This clutch comprises three springs of the invention. different rigidity which are each associated with a determined operating range A relatively weak spring is only accessible at low speed with low torque; a second spring corresponds to the main operating range and a third spring serves as a stop in the event of a torque peak. All the springs are placed in window-shaped cut-outs and each cutout receives only one spring. This means that the spring clutch has a lot of windows this
qui est coûteux à réaliser.which is expensive to make.
Vis-à-vis de cela, le document JP-A- With respect to this, JP-A-
61 290 235 comporte des découpes en forme de fenêtres recevant chacune un jeu de trois ressorts Les ressorts sont montés en série dans le cheminement des forces Les ressorts sont des ressorts hélicoïdaux classiques ayant des longueurs analogues Il n'est pas possible de modifier la caractéristique des ressorts en supprimant ou en ajoutant des ressorts sans modifier la géométrie des fenêtres En outre, pour optimiser la fiabilité des ressorts, il faut les protéger lorsqu'ils sont refoulés sur le bloc Or, 61 290 235 has window-shaped cutouts each receiving a set of three springs The springs are connected in series in the path of the forces The springs are conventional coil springs having similar lengths It is not possible to modify the characteristic of the springs. springs by removing or adding springs without changing the geometry of the windows In addition, to maximize the reliability of the springs, they must be protected when they are pushed on the block Gold,
cela nécessite des moyens importants. this requires significant resources.
La présente invention a pour but de créer un embrayage élastique à ressort, du type ci-dessus, dans lequel le ressort associé au fonctionnement au ralenti (ressort de ralenti) et le ressort associé au fonctionnement principal (ressort principal) sont conçus pour éliminer tout risque de destruction du ressort de ralenti et en permettant de modifier la caractéristique de ressort (avec ou sans étage de It is an object of the present invention to provide a resilient spring clutch of the above type in which the spring associated with idling (idle spring) and the spring associated with the main operation (main spring) are designed to eliminate any risk of destruction of the idle spring and allowing to modify the spring characteristic (with or without
ralenti) sans modifier la géométrie des fenêtres. slow motion) without changing the geometry of the windows.
A cet effet, la présente invention concerne un embrayage du type cidessus caractérisé en ce que: a) les éléments d'embrayage élastiques sont réunis sous la forme d'un bloc à ressort comprenant deux ressorts; b) les ressorts ont des rigidités différentes, le premier ressort ayant une rigidité beaucoup plus faible que celle du second ressort pour que le premier ressort soit associé principalement au ralenti et le second ressort principalement à la plage de fonctionnement principale du moteur; c) le premier ressort est conçu pour qu'il soit comprimé au maximum sous l'effet d'un couple qui est supérieur au couple de ralenti du moteur, pour ne former qu'un seul plan et l'extension axiale dans le bloc à ressort correspond à l'épaisseur d'une seule spire; d) le premier ressort présente une extension axiale To this end, the present invention relates to a clutch of the above type characterized in that: a) the elastic clutch elements are combined in the form of a spring block comprising two springs; b) the springs have different stiffnesses, the first spring having a much lower stiffness than the second spring so that the first spring is associated mainly with the idle and the second spring mainly with the main operating range of the engine; c) the first spring is designed to be maximally compressed by a torque that is greater than the idle torque of the engine, to form a single plane and the axial extension in the block to spring is the thickness of a single turn; d) the first spring has an axial extension
beaucoup plus faible que le second ressort. much weaker than the second spring.
Les deux ressorts sont montés l'un derrière l'autre dans la découpe en forme de fenêtre, dans le cadre d'un bloc de fenêtre La longueur ou l'extension axiale du ressort de ralenti est minimale vis-à-vis de la longueur du ressort principal Cela offre l'avantage de disposer dans la direction périphérique du volume maximum pour le ressort principal De plus, il est possible de réaliser les caractéristiques de ressort avec ou sans étage de ralenti tout en conservant la construction de l'embrayage Cela s'obtient en échangeant le ressort principal y compris le ressort de ralenti contre un ressort principal The two springs are mounted one behind the other in the window-shaped cutout, in the frame of a window block The length or the axial extension of the idle spring is minimal vis-à-vis the length This provides the advantage of having in the peripheral direction the maximum volume for the main spring. Moreover, it is possible to realize the spring characteristics with or without the idle stage while keeping the construction of the clutch. obtains by exchanging the main spring including the idle spring against a mainspring
légèrement plus long.slightly longer.
Il est en outre prévu que le ressort associé au ralenti présente une rigidité très faible qui n'agit que dans la première plage de l'angle de rotation relative des deux moitiés d'embrayage Ce ressort est en outre conçu pour que ses spires forment un plan dès que le couple maximum, qu'il est susceptible de transmettre, est dépassé Cela offre l'avantage de ne pas avoir à protéger le ressort de ralenti lorsqu'il vient en butée car ses spires ne peuvent pas se décaler et se déformer les unes sur les autres. Les caractéristiques décrites permettent de modifier la caractéristique du ressort en mettant en oeuvre un minimum de moyens; cela permet ainsi d'augmenter le domaine d'application d'embrayages de It is further provided that the spring associated with the idle has a very low stiffness which acts only in the first range of the relative rotation angle of the two clutch halves This spring is further designed so that its turns form a plan as soon as the maximum torque, which it is likely to transmit, is exceeded This offers the advantage of not having to protect the idle spring when it comes into abutment because its turns can not shift and deform the on each other. The described characteristics make it possible to modify the characteristic of the spring by implementing a minimum of means; this makes it possible to increase the field of application of clutches of
construction simple.simple construction.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, le premier ressort est un ressort à une According to another characteristic of the invention, the first spring is a spring at a
seule spire avec essentiellement une spire unique. single turn with essentially a single turn.
Ce ressort associé au ralenti ne comporte qu'une seule spire qui pour la course maximale a une This spring associated with idling has only one turn which for the maximum stroke has a
épaisseur égale à l'épaisseur du fil formant la spire. thickness equal to the thickness of the wire forming the turn.
Suivant une autre caractéristique, le ressort de ralenti est en forme de ressort conique dont les spires se placent en spirale, radialement les unes dans les autres lorsque le ressort est complètement écrasé Ainsi, même en cas d'écrasement maximum, ce ressort ne prend que l'épaisseur d'une spire. Suivant une autre caractéristique de l'invention, entre les différents ressorts on a chaque According to another characteristic, the idle spring is in the form of a conical spring whose turns are placed spirally, radially in each other when the spring is completely crushed Thus, even in the event of maximum crushing, this spring takes only the thickness of a turn. According to another characteristic of the invention, between the different springs one has each
fois un élément séparateur.once a separator element.
Suivant une autre caractéristique, l'élément According to another characteristic, the element
séparateur est en forme de rondelle plane. separator is in the form of flat washer.
Suivant une autre caractéristique, chaque bloc à ressort est guidé de manière centrée dans les découpes des deux moitiés d'embrayage par des chapeaux According to another characteristic, each spring block is guided centrally in the cutouts of the two clutch halves by hats.
à ressort.on springs.
Suivant une autre caractéristique, en cas de choix d'un ressort conique, ce ressort est monté pour que son plus grand diamètre soit guidé par la surface enveloppe intérieure d'un chapeau à ressort Le plus grand diamètre du ressort conique est situé du côté de l'autre ressort (ressort correspondant à la plage principale de fonctionnement). Suivant une autre caractéristique, la première moitié d'embrayage comprend un volume intérieur étanche aux liquides, formé par les disques latéraux et ce volume est rempli d'un fluide visqueux, pour alimenter en permanence en agent de graissage, According to another feature, if a conical spring is chosen, this spring is mounted so that its largest diameter is guided by the inner envelope surface of a spring cap. The largest diameter of the conical spring is located on the side of the spring. the other spring (spring corresponding to the main operating range). According to another characteristic, the first clutch half comprises a liquid-tight interior volume formed by the side discs and this volume is filled with a viscous fluid, to permanently supply lubricant,
les blocs à ressort.the spring blocks.
La présente invention sera décrite ci-après à l'aide des dessins annexés représentant un exemple The present invention will be described hereinafter with the aid of the accompanying drawings showing an example
de réalisation de l'invention.embodiment of the invention.
Ainsi: la figure 1 est une coupe transversale de Thus: Figure 1 is a cross section of
l'embrayage au niveau des blocs à ressort. the clutch at the spring blocks.
la figure 2 est une coupe longitudinale de l'embrayage. la figure 3 montre un bloc à ressort à Figure 2 is a longitudinal section of the clutch. Figure 3 shows a spring block with
deux ressorts.two springs.
la figure 4 est une vue schématique d'un FIG. 4 is a schematic view of a
ressort à une seule spire.spring to a single turn.
la figure 5 montre un bloc à ressort avec Figure 5 shows a spring block with
un premier ressort en forme de ressort conique. a first spring in the form of a conical spring.
les figures 6 a, 6 b sont des vues schéma- FIGS. 6a, 6b are diagrammatic views
tiques de caractéristiques de ressort possibles. ticks of possible spring characteristics.
Les figures 1 et 2 montrent un embrayage élastique comprenant deux moitiés d'embrayage 1, 2 qui sont montées l'une sur l'autre par l'intermédiaire Figures 1 and 2 show an elastic clutch comprising two clutch halves 1, 2 which are mounted to one another via
d'un roulement à billes 3 La seconde moitié d'em- of a ball bearing 3 The second half of
brayage 2 porte un disque médian 4 qui peut tourner dans la cavité de deux disques latéraux 5 de la moitié d'embrayage 1 A la fois le disque médian 4 et les disques latéraux 5 présentent des découpes 6 qui sont pour l'essentiel identiques et reçoivent des blocs à ressort 7, cela permet de transmettre un couple de la première moitié d'embrayage à la seconde moitié, la force périphérique étant appliquée à des chapeaux à ressort 8, 9 aux deux extrémités d'un bloc à ressort 7. La figure 3 est une vue en coupe de détail clutch 2 carries a median disc 4 which can rotate in the cavity of two side discs 5 of the clutch half 1 At the same time the median disc 4 and the side discs 5 have cutouts 6 which are essentially identical and receive spring blocks 7, this allows to transmit a torque of the first clutch half to the second half, the peripheral force being applied to spring caps 8, 9 at both ends of a spring block 7. The figure 3 is a detail sectional view
du bloc à ressort coupé selon la ligne de coupe III- of the spring block cut along line III-
III à la figure 1 Cette figure montre les disques latéraux 5 de la première moitié d'embrayage 1 et le disque médian 4 appartenant à la seconde moitié III to Figure 1 This figure shows the side discs 5 of the first clutch half 1 and the median disc 4 belonging to the second half
d'embrayage 2.clutch 2.
Les découpes 6 de même type du disque médian 4 et des disques latéraux 5 reçoivent un bloc à ressort 7 et cela des deux côtés avec des chapeaux à ressort 8, 9 Le bloc à ressort 7 comprend deux ressorts à savoir un premier ressort 11 et un second ressort 12 Des éléments séparateurs circulaires tels que des rondelles 14 sont placés entre les ressorts 11 et 12 ainsi qu'éventuellement entre les faces frontales en regard des ressorts, pour transmettre de face la force périphérique d'une moitié d'embrayage aux chapeaux à ressort et de là aux ressorts 11, 12 montés en série Le premier ressort 11 est en forme de ressort avec une seule spire alors que le second ressort 12 comprend un grand nombre de spires En outre, la rigidité du premier ressort 11 est beaucoup plus faible que celle du second ressort 12 La disposition ainsi réalisée des ressorts du bloc à ressort attribue au premier ressort 11, pour les couples réduits, la partie principale de l'angle de torsion, car l'autre ressort 12 présente une rigidité plus grande et ne subit qu'une compression très faible pour un faible couple On arrive en butée lorsque l'unique spire du ressort se trouve dans un plan, à savoir lorsque cette unique spire est coincée entre les deux rondelles 14 Lorsque le couple augmente, le second ressort 12 absorbe alors la partie principale de l'angle de rotation consécutif jusqu à son écrasement maximum Le premier ressort 11 convient ainsi notamment pour le fonctionnement au ralenti et le second ressort 12 correspond à la plage de fonctionnement principale du moteur Du fait de la faible longueur dans la direction périphérique, le premier ressort 11 possède une influence négligeable sur le dimensionnement du second ressort 12 associé à la plage de fonctionnement principale Le volume nécessaire à l'intérieur de la découpe 6 est ainsi en pratique disponible pour le dimensionnement du second ressort 12 associé à la plage principale de fonctionnement. Les chapeaux à ressort 8, 9 guident les ressorts formant le bloc à ressort 7 pour que ces chapeaux ainsi que les rondelles de séparation 14 The cutouts 6 of the same type of the median disk 4 and the lateral disks 5 receive a spring block 7 and this on both sides with spring caps 8, 9 The spring block 7 comprises two springs, namely a first spring 11 and a spring second spring 12 Circular separating elements such as washers 14 are placed between the springs 11 and 12 as well as possibly between the facing faces of the springs, to transmit from the front the peripheral force of a clutch half to the caps to spring and thence to the springs 11, 12 connected in series The first spring 11 is spring-shaped with a single turn while the second spring 12 comprises a large number of turns In addition, the rigidity of the first spring 11 is much lower than that of the second spring 12 The arrangement thus made of the springs of the spring block assigns to the first spring 11, for reduced torques, the main part of the torsion angle, ca r the other spring 12 has a greater rigidity and undergoes only a very low compression for a low torque is reached in abutment when the single coil of the spring is in a plane, namely when this single coil is wedged between the two washers 14 When the torque increases, the second spring 12 then absorbs the main part of the consecutive rotation angle up to its maximum crushing The first spring 11 is thus particularly suitable for idling operation and the second spring 12 corresponds to the main operating range of the motor Because of the short length in the peripheral direction, the first spring 11 has a negligible influence on the dimensioning of the second spring 12 associated with the main operating range The volume required inside the cutout 6 is thus in practice available for sizing the second spring 12 associated with the main operating range. The spring caps 8, 9 guide the springs forming the spring block 7 so that these hats and the separating washers 14
restent toujours dans une position coaxiale exacte. always remain in an exact coaxial position.
Pour cela, l'un des chapeaux à ressort 8 présente une forme de manchon qui assure le centrage par l'extérieur du ressort 12 et de la rondelle séparatrice 14 correspondante Par contre, le chapeau 9 présente dans son axe une broche pour centrer les ressorts 11 et 12 sur son diamètre intérieur Dans la découpe 6 d'un bloc ressort 7 on peut placer soit deux chapeaux à ressort 8 à centrage extérieur, soit deux chapeaux à ressort 9 à centrage intérieur; on peut For this, one of the spring caps 8 has a form of sleeve which ensures the centering of the outside of the spring 12 and the corresponding separating washer 14 On the other hand, the cap 9 has in its axis a pin for centering the springs 11 and 12 on its inner diameter In the cutout 6 of a spring block 7 can be placed either two spring caps 8 with external centering, or two spring caps 9 with inner centering; we can
également combiner ces deux types de chapeaux. also combine these two types of hats.
Lorsqu'on monte deux chapeaux à ressort 8, à centrage extérieur, les faces frontales tournées l'une vers l'autre peuvent former une butée de rotation pour que les ressorts du bloc à ressort n'aient à assurer cette fonction Par contre, si l'on utilise deux chapeaux à ressort 9, à centrage intérieur, les broches en regard peuvent constituer la butée de rotation Lorsqu'on utilise un montage mixte d'un chapeau à ressort extérieur et d'un chapeau à ressort intérieur, il est avantageux que le chapeau à ressort à centrage intérieur 9 forme une butée de rotation par sa partie When mounting two spring caps 8, with external centering, the end faces facing each other can form a rotational stop so that the springs of the spring block do not have to perform this function. two spring caps 9, with internal centering, are used, the facing spindles may constitute the rotational abutment. When using a mixed assembly of an outer spring cap and an inner spring cap, it is advantageous to that the inner-center spring cap 9 forms a rotation stopper by its part
extérieure en manchon.outer sleeve.
La figure 4 montre un ressort 11 à une seule spire qui se compose pour l'essentiel que d'une seule spire Ce ressort s'étend de préférence sur un domaine périphérique légèrement inférieur à 3600 pour éviter que ses extrémités de ressort ne s'accrochent et permettre une venue en appui exacte à l'intérieur du chapeau à ressort ou contre la rondelle séparatrice FIG. 4 shows a spring 11 with a single turn which essentially consists of a single turn. This spring preferably extends over a peripheral area slightly less than 3600 in order to prevent its spring ends from clinging. and allow an exact support on the inside of the spring cap or against the separating washer
14.14.
La figure 5 montre le montage d'un bloc à ressort dans lequel le premier ressort est en forme de ressort conique lla Ce montage offre l'avantage de pouvoir absorber également des longueurs importantes dans la direction périphérique, le cône étant choisi pour que ce ressort puisse également être compacte sur une longueur de bloc qui correspond à l'épaisseur FIG. 5 shows the assembly of a spring block in which the first spring is in the form of a conical spring 11a. This arrangement has the advantage of being able to absorb also important lengths in the peripheral direction, the cone being chosen so that this spring can also be compact on a block length that corresponds to the thickness
d'une seule spire.of a single turn.
Entre les chapeaux à ressort 8, 9, on peut monter différents ressorts selon le principe du jeu de construction Si pour une certaine application il Between the spring caps 8, 9, different springs can be mounted according to the principle of the construction set If for a certain application it
suffit d'un seul ressort, on obtient la caractéris- just one spring, we get the characteristic
tique de principe représentée à la figure 6 a Il apparaît à cette figure la montée linéaire du couple M en fonction de l'angle de rotation W. La figure 6 b montre un embrayage utilisant deux types de ressorts réunis dans un bloc à ressort 7 ce qui donne une courbe caractéristique infléchie La plus petite plage de rotation a correspond ainsi à un ressort court 11 de préférence à une seule spire et auquel fait suite un second ressort à plusieurs spires et plus grande rigidité, pour la plage d'angle de FIG. 6a shows the linear rise of the torque M as a function of the angle of rotation W. FIG. 6b shows a clutch using two types of springs joined together in a spring block 7 which gives an inflected characteristic curve The smallest range of rotation thus corresponds to a short spring 11, preferably to a single turn, followed by a second spring with several turns and greater rigidity, for the angle range of
rotation b.rotation b.
La figure 2 montre que le volume intérieur enfermé par les disques latéraux 5 est fermé de manière étanche par un joint à la fois radialement vers l'extérieur contre le boîtier puis radialement vers l'intérieur L'embrayage peut en outre être muni d'un dispositif d'amortissement qui coopère avec un milieu emprisonné et ce milieu peut en même temps alimenter les blocs à ressort emprisonnés avec un FIG. 2 shows that the internal volume enclosed by the lateral disks 5 is sealed by a seal both radially outwardly against the casing and then radially inwardly. The clutch can also be provided with a damping device which cooperates with a trapped medium and this medium can at the same time feed the spring blocks trapped with a
agent de graissage et les protéger contre l'usure. lubricant and protect them against wear.
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