FR2748305A1 - ACTUATOR WITH SLIDING COUPLING FOR A FRICTION CLUTCH - Google Patents
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Abstract
Un actionneur destiné au fonctionnement automatisé d'un embrayage, comprend un dispositif d'entraînement avec un arbre de sortie, un réducteur entraîné par le dispositif d'entraînement et dont la partie de sortie est reliée de manière active à l'embrayage à friction, l'accouplement à glissement étant prévu entre l'arbre de sortie du dispositif d'entraînement et la partie d'entrée du réducteur, cet accouplement à glissement comprenant au moins une surface de friction qui est en prise par friction avec au moins une surface de friction conjuguée au moyen d'un élément de ressort. La surface de friction 61 est reliée à la surface de friction conjuguée 63 par des éléments d'encliquetage 91, qui s'engagent dans des creux 93, 96, et qui, lorsque s'amorce le mouvement relatif de la surface de friction par rapport à la surface de friction conjuguée, sortent des creux en augmentant la distance axiale de la surface de friction à la surface de friction conjuguée.An actuator for the automated operation of a clutch, comprises a drive device with an output shaft, a reduction gear driven by the drive device and the output part of which is actively connected to the friction clutch, the slip coupling being provided between the output shaft of the drive device and the input part of the reducer, said slip coupling comprising at least one friction surface which is frictionally engaged with at least one surface of conjugate friction by means of a spring element. The friction surface 61 is connected to the mating friction surface 63 by latching elements 91, which engage in recesses 93, 96, and which, when the relative movement of the friction surface begins with respect to at the conjugate friction surface emerge from the recesses increasing the axial distance from the friction surface to the conjugate friction surface.
Description
L'invention concerne un actionneur avec un accouplement à glissement,The invention relates to an actuator with a slip coupling,
notamment destiné au fonctionnement automatisé d'un embrayage à friction, comprenant un dispositif d'entraînement avec un arbre de sortie, un réducteur dont la partie d'entrée est entraînée par le dispositif d'entraînement et dont la partie de sortie est reliée de manière active à l'embrayage à friction et est pourvue de préférence de butées, ainsi que, le cas échéant, une électronique de commande, un accouplement à glissement étant prévu entre l'arbre de sortie du dispositif d'entraînement et la partie d'entrée du réducteur, cet accouplement à glissement comprenant au moins une surface de friction qui est en prise par friction avec au moins une surface de friction conjuguée au moyen d'un élément de ressort, un mouvement relatif de la surface de friction par rapport à la surface de friction conjuguée s'amorçant lors du dépassement d'un couple de glissement in particular intended for the automatic operation of a friction clutch, comprising a drive device with an output shaft, a reduction gear the input part of which is driven by the drive device and the output part of which is connected in a manner active at friction clutch and is preferably provided with stops, as well as, if necessary, control electronics, a slip coupling being provided between the output shaft of the drive device and the input part of the reduction gear, this slip coupling comprising at least one friction surface which is in friction engagement with at least one friction surface conjugated by means of a spring element, a relative movement of the friction surface with respect to the surface of conjugate friction starting when a sliding torque is exceeded
prédéterminé appliqué à l'accouplement à glissement. predetermined applied to slip coupling.
On connaît déjà, d'après le document DE 43 36 445 A1, un dispositif d'actionnement comprenant un dispositif de sécurité. Ce dispositif d'actionnement comprend un dispositif d'entraînement dont l'arbre de sortie est relié de manière active à l'arbre de transmission d'entrée d'un réducteur, par l'intermédiaire d'un accouplement à glissement. Cet arbre de sortie est monté à son extrémité, dans l'arbre de transmission d'entrée et comporte une denture extérieure destinée à réaliser une liaison fixe de rotation avec plusieurs disques de friction montés axialement coulissants sur cette dernière. Entre ces disques de friction sont disposés d'autres disques de friction qui sont reliés de manière axialement coulissante, par l'intermédiaire d'une denture extérieure à une denture intérieure d'un récepteur réalisé sous forme d'arbre creux et formé sur le côté de l'arbre de transmission d'entrée, dirigé vers le dispositif d'entraînement. Ces disques de friction sont en prise de friction sous l'effet de la force élastique d'une rondelle-ressort, qui s'appuie sur une protubérance d'extrémité du récepteur, prévue en direction du dispositif d'entraînement. Le récepteur est lié de manière fixe à l'arbre d'entrée du réducteur, qui à son extrémité est monté en rotation sur le côté opposé Already known from document DE 43 36 445 A1, an actuating device comprising a safety device. This actuation device comprises a drive device, the output shaft of which is actively connected to the input transmission shaft of a reduction gear, by means of a slip coupling. This output shaft is mounted at its end in the input transmission shaft and has an external toothing intended to produce a fixed rotation link with several friction discs mounted axially sliding on the latter. Between these friction discs are arranged other friction discs which are connected in an axially sliding manner, by means of an external toothing to an internal toothing of a receiver produced in the form of a hollow shaft and formed on the side. from the input drive shaft, directed to the drive device. These friction discs are in friction engagement under the effect of the elastic force of a spring washer, which is supported on a protrusion at the end of the receiver, provided in the direction of the drive device. The receiver is fixedly connected to the input shaft of the gearbox, which at its end is rotatably mounted on the opposite side
à celui dirigé vers le récepteur. to the one directed to the receiver.
Un inconvénient de cet accouplement à glissement réside dans le fait que le couple est transmis par l'intermédiaire de la denture des disques de friction, de sorte que ceux-ci sont fortement sollicités et que, le cas échéant, il est nécessaire de prévoir un renforcement des garnitures de friction dans la zone de la denture. A l'aide du dispositif d'entraînement, l'arbre de transmision d'entrée peut être entraîné dans les deux directions de mouvement. Le changement de la direction du mouvement produit une alternance des surfaces de contact de la denture, se trouvant en appui réciproque. Pour éviter ou maintenir à un faible niveau les chocs qui sollicitent fortement la denture et conduisent à une forte usure, le jeu des dentures en prise réciproque doit être le plus faible possible. Pour garantir un faible jeu des dentures, les tolérances de fabrication doivent être réduites au A disadvantage of this slip coupling is that the torque is transmitted through the teeth of the friction discs, so that they are highly stressed and that, if necessary, it is necessary to provide a reinforcement of friction linings in the teeth area. Using the drive device, the input drive shaft can be driven in both directions of movement. The change in the direction of movement produces an alternation of the contact surfaces of the teeth, being in mutual support. To avoid or maintain at a low level the shocks which strongly stress the teeth and lead to high wear, the play of the teeth in reciprocal engagement must be as small as possible. To guarantee a small backlash of teeth, the manufacturing tolerances must be reduced to
minium, ce qui entraîne des coûts de fabrication élevés. minimum, which leads to high manufacturing costs.
Le fonctionnement de l'accouplement à glissement conduit à l'abrasion des disques de friction, de sorte que l'étendue axiale des disques de friction diminue. Cette étendue axiale réduite est compensée par la détente correspondante de la rondelle-ressort. Il en résulte un décalage de la plage de fonctionnement de la rondelle-ressort, de sorte qu'il peut se produire une variation de la force de pression fournie par la rondelle-ressort. Dans le cas d'une variation de la constante de rappel élastique dans la plage de fonctionnement de l'accouplement à glissement, il faut s'attendre à une variation non souhaitée du comportement en fonctionnement de l'accouplement à glissement. Si au départ l'accouplement à glissement était ajusté de manière optimale à l'actionneur, il faut alors s'attendre à l'amorçage prématuré du glissement, en raison du décalage de la plage de fonctionnement de la rondelle-ressort. Le but de l'invention consiste à développer un accouplement à glissement de manière à en réduire les coûts de fabrication par un mode de construction particulièrement simple, et de façon à ce que cet accouplement à glissement fonctionne de manière fiable The operation of the slip coupling leads to abrasion of the friction discs, so that the axial extent of the friction discs decreases. This reduced axial extent is compensated by the corresponding relaxation of the spring washer. This results in a shift in the operating range of the spring washer, so that there can be a variation in the pressure force supplied by the spring washer. In the event of a variation of the elastic restoring constant in the operating range of the slip coupling, an unwanted variation in the operating behavior of the slip coupling must be expected. If the slip coupling was optimally adjusted to the actuator at the start, then the slip should start prematurely, due to the shift in the operating range of the spring washer. The object of the invention is to develop a sliding coupling so as to reduce manufacturing costs by a particularly simple construction method, and so that this sliding coupling functions reliably.
pendant une durée de vie élevée.during a long service life.
Conformément à l'invention, ce but est atteint grâce au fait que la surface de friction est reliée à la surface de friction conjuguée par l'intermédiaire d'éléments d'encliquetage, qui s'engagent dans des creux formés dans l'une au moins des surfaces de friction pour recevoir au moins partiellement les éléments d'encliquetage, en vue d'empêcher un mouvement relatif de la surface de friction par rapport à la surface de friction conjuguée, et qui, lorsque s'amorce le mouvement relatif de la surface de friction par rapport à la surface de friction conjuguée, sortent des creux en augmentant la distance axiale de la surface de friction à la surface de friction conjuguée, à l'encontre de la force de rappel élastique active de l'élément de ressort. La surface de friction est reliée à la surface de friction conjuguée par l'intermédiaire de couples d'encliquetage. Dans l'une au moins des surfaces de friction sont formés des creux destinés à recevoir au moins partiellement les éléments d'encliquetage, de sorte que dans le cas d'un couple appliqué à l'accouplement à glissement, en-dessous d'un couple de glissement prédéterminé, on empêche tout mouvement relatif de la surface de friction par rapport à la surface de friction conjuguée. Si, à la suite d'une commande erronée du dispositif d'entraînement, la capacité de déplacement de la partie de sortie du réducteur est réduite, par exemple par la venue en butée d'une pièce disposée dans la ligne de transmission entre le dispositif d'entraînement de l'actionneur et l'embrayage à friction, alors le couple fourni par le dispositif d'entraînement se retrouve au moins According to the invention, this object is achieved thanks to the fact that the friction surface is connected to the conjugate friction surface by means of latching elements, which engage in recesses formed in one at least of the friction surfaces to at least partially receive the latching elements, in order to prevent relative movement of the friction surface with respect to the conjugate friction surface, and which, when the relative movement of the friction surface with respect to the conjugate friction surface, exit from the recesses by increasing the axial distance from the friction surface to the conjugate friction surface, against the active elastic restoring force of the spring element. The friction surface is connected to the mating friction surface by means of snap couples. In at least one of the friction surfaces are formed recesses intended to receive at least partially the latching elements, so that in the case of a torque applied to the slip coupling, below a predetermined sliding torque, any relative movement of the friction surface with respect to the conjugate friction surface is prevented. If, following an incorrect command of the drive device, the displacement capacity of the output part of the gear unit is reduced, for example by the abutment of a part placed in the transmission line between the device drive of the actuator and the friction clutch, then the torque provided by the drive device is found at least
partiellement au niveau de l'accouplement à glissement. partially at the slip coupling.
Lors du dépassement du couple de glissement, s'amorce un mouvement relatif entre la surface de friction et la surface de friction conjuguée. Il en résulte une sortie au moins unilatérale des éléments d'encliquetage des creux, qui contribue à l'augmentation de la distance axiale entre les surfaces de friction, à l'encontre de la force de rappel élastique active de l'élément de ressort. Ainsi, le couple appliqué à l'accouplement à glissement est converti partiellement en énergie potentielle de l'élément de ressort. Par ailleurs, une partie du couple appliqué est transformée en énergie de friction au niveau des zones de contact des éléments d'encliquetage, qui frottent sur l'une des surfaces de friction en raison du mouvement relatif. A cette occasion, les surfaces de contact des éléments d'encliquetage et la surface de friction sont maintenues When the sliding torque is exceeded, a relative movement begins between the friction surface and the conjugate friction surface. This results in at least one-sided exit of the latching elements of the recesses, which contributes to increasing the axial distance between the friction surfaces, against the active elastic restoring force of the spring element. Thus, the torque applied to the slip coupling is partially converted into potential energy of the spring element. Furthermore, part of the applied torque is transformed into friction energy at the contact areas of the snap-on elements, which rub on one of the friction surfaces due to the relative movement. On this occasion, the contact surfaces of the latching elements and the friction surface are maintained
en contact actif par la force de l'élément de ressort. in active contact by the force of the spring element.
Cet accouplement à friction peut être fabriqué de manière particulièrement économique en raison du faible nombre de parties constitutives et de leur conception simple. L'influence de la température sur le mode de fonctionnement de cet accouplement à glissement est extrêmement faible, parce que cet accouplement à glissement travaille par liaison par complémentarité de forme des éléments d'encliquetage dans les creux. Pour rendre actif l'accouplement à glissement, il faut tout d'abord surmonter cette liaison par complémentarité de forme, à l'encontre de la force de rappel élastique active. Comme le couple excédentaire fourni par le dispositif d'entraînement est dégradé en partie par conversion en énergie potentielle et non pas uniquement en énergie de friction avec chaleur résultante, l'usure en raison de la friction qui apparaît, est minimisée. A cela s'ajoute le fait que les coefficients de frottement dépendent fortement de la température. Dans cet accouplement à glissement, la surface de contact en appui, qui frotte, est considérablement réduite par l'utilisation des éléments d'encliquetage. La chaleur de friction produite au niveau des surfaces de contact frottantes des éléments d'encliquetage, peut être This friction coupling can be manufactured particularly economically due to the small number of component parts and their simple design. The influence of the temperature on the operating mode of this slip coupling is extremely small, because this slip coupling works by form-matching connection of the snap-in elements in the recesses. To make the slip coupling active, this connection must first of all be overcome by complementary shape, against the active elastic restoring force. As the excess torque supplied by the drive device is degraded in part by conversion into potential energy and not only into friction energy with resulting heat, wear due to the friction which appears, is minimized. To this is added the fact that the coefficients of friction strongly depend on the temperature. In this sliding coupling, the contact surface in contact, which rubs, is considerably reduced by the use of the latching elements. The frictional heat produced at the frictional contact surfaces of the latching elements can be
évacuée par de l'air entre les éléments d'encliquetage. discharged by air between the latching elements.
La sensibilité à la température de cet accouplement à glissement est donc fortement réduite, voire The temperature sensitivity of this slip coupling is therefore greatly reduced, or even
pratiquement négligeable.practically negligible.
Il s'est avéré avantageux que la surface de friction et la surface de friction conjuguée comportent des creux dans lesquels s'engagent les éléments d'encliquetage. Cela rend le montage de l'accouplement à glissement particulièrement simple. Les éléments d'encliquetage, par exemple des billes, sont déposées dans les creux de l'une des surfaces de friction, et la surface de friction conjuguée est disposée sur les éléments d'encliquetage de manière telle que les creux de cette surface de friction reposent sur les éléments It has been found to be advantageous for the friction surface and the combined friction surface to have recesses in which the snap-in elements engage. This makes mounting the slip coupling particularly simple. The latching elements, for example balls, are deposited in the recesses of one of the friction surfaces, and the mating friction surface is arranged on the latching elements in such a way that the hollows of this friction surface are based on the elements
d'encliquetage. Ensuite, on monte la rondelle-ressort. latching. Then mount the spring washer.
Il s'est avéré avantageux que l'une des surfaces de friction, par exemple la surface de friction conjuguée, comporte des protubérances en guise d'éléments d'encliquetage, qui s'engagent dans des creux réalisés dans la surface de friction associée à ladite surface de friction considérée. La surface de friction peut ainsi être réalisée d'un seul tenant avec les éléments d'encliquetage, ce qui réduit davantage encore le nombre des pièces constitutives individuelles. Le montage est particulièrement simple parce que les It has been found to be advantageous for one of the friction surfaces, for example the conjugate friction surface, to have protuberances as snap-in elements, which engage in recesses made in the friction surface associated with said friction surface considered. The friction surface can thus be produced in one piece with the snap-fastening elements, which further reduces the number of individual component parts. The assembly is particularly simple because the
éléments d'encliquetage n'ont plus à être mis en place. latching elements no longer have to be put in place.
La suppression de cette opération de travail permet de réduire une nouvelle fois les coûts de fabrication. La surface de friction conjuguée peut, par exemple, être réalisée d'un seul tenant en tant que pièce moulée par The elimination of this work operation makes it possible to reduce the manufacturing costs once again. The mating friction surface can, for example, be made in one piece as a molded part.
injection, en utilisant une matière plastique dure. injection, using hard plastic.
L'invention se rapporte également à un actionneur pour un embrayage à friction en vue de son fonctionnement automatisé, comprenant un dispositif d'entrainement avec un arbre de sortie, un réducteur dont la partie d'entrée est entraînée par le dispositif d'entrainement et dont la partie de sortie est reliée de manière active à l'embrayage à friction et est pourvue de préférence de butées, ainsi que, le cas échéant, une électronique de commande, un accouplement à glissement étant prévu entre l'arbre de sortie du dispositif d'entrainement et la partie d'entrée du réducteur, cet accouplement à glissement présentant au moins une rondelle-ressort pour réaliser la liaison par adhérence entre l'arbre de sortie et la partie d'entrée du réducteur. Selon une caractéristique de l'invention, en vue d'obtenir une constante de rappel élastique The invention also relates to an actuator for a friction clutch with a view to its automatic operation, comprising a drive device with an output shaft, a reduction gear the input part of which is driven by the drive device and the output part of which is actively connected to the friction clutch and is preferably provided with stops, as well as, if necessary, an electronic control unit, a slip coupling being provided between the output shaft of the device drive and the input part of the reducer, this slip coupling having at least one spring washer to make the connection by adhesion between the output shaft and the input part of the reducer. According to a characteristic of the invention, with a view to obtaining an elastic return constant
pratiquement constante sur l'intervalle de détente- practically constant over the relaxation interval-
compression, la rondelle-ressort présente au moins un compression, the spring washer has at least one
évidement d'étendue radiale.recess of radial extent.
Pour garantir un couple de glissement constant durant toute la durée de fonctionnement ou durée de vie de l'accouplement à glissement, il est nécessaire que la constante de rappel élastique de la rondelle-ressort reste pratiquement constante tout au long de In order to guarantee a constant sliding torque during the whole operating life or lifetime of the sliding coupling, it is necessary that the elastic return constant of the spring washer remains practically constant throughout
l'intervalle de détente-compression de fonctionnement. the expansion-compression compression interval.
Il est nécessaire de garantir un couple de glissement invariable, même dans le cas d'une abrasion de l'une des surfaces de friction et d'une étendue axiale des garnitures de friction réduite en conséquence, dans l'état de repos. C'est justement dans le cas d'accouplements à glissement dont la fonction se base sur des surfaces de friction en prise réciproque et dont l'étendue axiale diminue fortement durant la durée de vie en raison de l'abrasion, que la compensation de la variation de l'étendue axiale de la surface de friction est particulièrement importante pour garantir un fonctionnement invariable. La compensation de It is necessary to guarantee an invariable sliding torque, even in the case of abrasion of one of the friction surfaces and of an axial extent of the friction linings reduced accordingly, in the rest state. It is precisely in the case of slip couplings whose function is based on friction surfaces in reciprocal engagement and whose axial extent decreases sharply during service life due to abrasion, that the compensation of the variation in the axial extent of the friction surface is particularly important to guarantee unchanging operation. The compensation of
l'étendue axiale modifiée, en prévoyant une rondelle- the modified axial extent, by providing a washer-
ressort présentant une courbe caractéristique de ressort spéciale, s'est avérée comme étant particulièrement simple. Une rondelle- ressort présentant des évidements d'étendue radiale présente également après détente, pour la compensation de l'étendue axiale réduite des surfaces de friction, une constante de rappel élastique inchangée sur la plage de compression, pendant le fonctionnement spring with a special spring characteristic curve, has been found to be particularly simple. A spring washer having recesses of radial extent also exhibits, after expansion, for the compensation of the reduced axial extent of the friction surfaces, an unchanged elastic return constant over the compression range, during operation.
de l'accouplement à glissement.of the slip coupling.
Selon une disposition avantageuse, les évidements d'étendue radiale, sont prévus sur le rayon According to an advantageous arrangement, the recesses of radial extent are provided on the radius
intérieur de la rondelle-ressort.inside the spring washer.
En vue de simplifier le mode de construction de l'accouplement à glissement, la surface de friction conjuguée ou la surface de friction fait partie intégrante du carter de l'accouplement à glissement et peut être réalisée d'un seul tenant avec celui-ci. Par ailleurs, la rondelleressort interagit, par l'intermédiaire de son rayon extérieur, avec la surface de friction axialement coulissante. Il s'est avéré avantageux que la rondelle-ressort s'appuie avec son bord radialement extérieur contre une protubérance prévue radialement vers l'intérieur dans le carter de l'accouplement à glissement. Il est ainsi possible d'utiliser en guise de protubérance, un anneau de fixation s'engageant dans un creux du carter de l'accouplement à glissement. Il est ainsi possible de In order to simplify the construction of the slip coupling, the mating friction surface or the friction surface is an integral part of the housing of the slip coupling and can be made integrally therewith. Furthermore, the spring washer interacts, via its external radius, with the axially sliding friction surface. It has been found to be advantageous for the spring washer to bear with its radially outer edge against a protuberance provided radially inwards in the casing of the slip coupling. It is thus possible to use as a protrusion, a fixing ring engaging in a hollow of the housing of the slip coupling. It is thus possible to
renoncer à une rondelle intermédiaire. give up an intermediate washer.
Par ailleurs, il est avantageux de munir l'accouplement à glissement d'un carter qui est de forme cylindrique, l'une des extrémités du cylindre étant fermée et réalisant l'une des surfaces de friction. Le nombre des pièces de l'accouplement est réduit au minimum. Ce carter de l'accouplement à glissement peut être fabriqué d'un seul tenant, ce qui se répercute avantageusement sur les coûts de fabrication. Dans le carter est formée la surface de friction conjuguée, qui, de préférence à l'aide d'un élément de ressort, est pressée contre le fond de carter formant la surface de friction. Ainsi, par le choix de ce mode de configuration, le montage de l'accouplement à glissement Furthermore, it is advantageous to provide the slip coupling with a casing which is cylindrical in shape, one of the ends of the cylinder being closed and forming one of the friction surfaces. The number of coupling parts is kept to a minimum. This slip coupling housing can be manufactured in one piece, which has an advantageous effect on manufacturing costs. In the housing is formed the mating friction surface, which, preferably by means of a spring element, is pressed against the housing bottom forming the friction surface. Thus, by the choice of this configuration mode, the mounting of the slip coupling
est également particulièrement simple. is also particularly simple.
Une surface de friction de l'accouplement à glissement est reliée directement à l'arbre de sortie du dispositif d'entraînement, et peut être entraînée par l'intermédiaire de cet arbre par le dispositif d'entraînement. La garniture de friction est pressée au moyen de l'élément de ressort, contre la surface de friction en prise avec elle, la garniture de friction étant axialement coulissante. Cela permet de garantir qu'en cas d'usure de la garniture de friction, celle- ci soit automatiquement réajustée par la force de rappel élastique, ce qui garantit une liaison par adhérence A friction surface of the slip coupling is directly connected to the output shaft of the drive device, and can be driven through this shaft by the drive device. The friction lining is pressed by means of the spring element against the friction surface engaged therewith, the friction lining being axially sliding. This ensures that in the event of wear of the friction lining, it is automatically readjusted by the elastic restoring force, which guarantees a bond by adhesion.
agissant avec une force constante.acting with constant force.
Comme un moteur engendre un grand nombre de vibrations qui sont transmises aux pièces voisines, les pièces individuelles doivent être supportées par un montage approprié. Des vibrations sont également transmises à l'arbre de transmission d'entrée du réducteur. Pour que celui effectue les mouvements les plus restreints possible dans la direction radiale, il est avantageux de le supporter aux extrémités. Cela rend plus difficile la mise en vibration de cet arbre suite As a motor generates a large number of vibrations which are transmitted to neighboring parts, the individual parts must be supported by an appropriate assembly. Vibrations are also transmitted to the input drive shaft of the gear unit. So that it performs the most restricted movements possible in the radial direction, it is advantageous to support it at the ends. This makes it more difficult to vibrate this tree more
aux vibrations qui lui sont transmises. to the vibrations transmitted to it.
Quelques exemples de réalisation de l'invention sont représentés sur les dessins annexés, et vont être décrits plus en détail dans la suite, au regard de ces dessins, qui montrent: Fig. 1 un actionneur comportant un accouplement à glissement; Fig. 2 représentation agrandie de l'accouplement à glissement; Fig. 3 un autre exemple de réalisation d'un accouplement à glissement sans anneau intermédiaire; Fig. 4 une rondelle-ressort munie d'évidements, en vue de côté; Fig. 5 une vue de face d'une rondelle-ressort munie d'évidements; Fig. 6 caractéristique d'un élément de ressort; Fig. 7 accouplement à glissement comprenant des éléments d'encliquetage; Fig. 8 accouplement à glissement comprenant des éléments d'encliquetage réalisés sous la forme de protubérances formées d'un seul tenant avec la surface de friction conjuguée; Fig. 9 un autre exemple de réalisation d'un accouplement à glissement, en vue de face; Fig. 10 une coupe de l'accouplement à glissement représenté sur la figure 9; Fig. 11 une coupe d'un accouplement à glissement; Fig. 12 un exemple de réalisation d'un autre accouplement à glissement, selon une représentation en perspective; Fig. 13 une coupe de l'accouplement à glissement Some embodiments of the invention are shown in the accompanying drawings, and will be described in more detail below, with reference to these drawings, which show: FIG. 1 an actuator comprising a slip coupling; Fig. 2 enlarged representation of the slip coupling; Fig. 3 another embodiment of a slip coupling without an intermediate ring; Fig. 4 a spring washer provided with recesses, in side view; Fig. 5 a front view of a spring washer provided with recesses; Fig. 6 characteristic of a spring element; Fig. 7 slip coupling comprising latching elements; Fig. 8 slip coupling comprising latching elements produced in the form of protuberances formed integrally with the mating friction surface; Fig. 9 another embodiment of a sliding coupling, in front view; Fig. 10 is a section through the slip coupling shown in Figure 9; Fig. 11 is a section through a slip coupling; Fig. 12 an embodiment of another slip coupling, according to a perspective representation; Fig. 13 a section of the slip coupling
représenté sur la figure 12.shown in figure 12.
A l'aide des figures 1 et 2 on décrira tout d'abord le principe du mode de construction d'un actionneur 1. L'actionneur 1 comporte un dispositif d'entrainement 3 avec un arbre de sortie 15 qui est relié de manière fixe en rotation à une surface de friction 61 d'un accouplement à glissement 8. Cette surface de friction 61 est maintenue en prise par friction, au moyen d'un élément de ressort 31, avec une surface de friction conjuguée 63 reliée de manière fixe à une partie de transmission d'entrée 11 d'un réducteur 9. La partie de transmission d'entrée 11 est réalisée sous la forme d'un arbre de transmission d'entrée 12, qui est en prise avec une partie de transmission de With the aid of FIGS. 1 and 2, the principle of the mode of construction of an actuator 1 will first be described. The actuator 1 comprises a driving device 3 with an output shaft 15 which is fixedly connected in rotation to a friction surface 61 of a slip coupling 8. This friction surface 61 is held in friction engagement, by means of a spring element 31, with a mating friction surface 63 fixedly connected to an input transmission part 11 of a reduction gear 9. The input transmission part 11 is produced in the form of an input transmission shaft 12, which is engaged with a transmission part of
sortie 13 sous la forme d'un segment de roue dentée 17. output 13 in the form of a gear wheel segment 17.
L'angle de déviation maximum du segment de roue dentée est limité par une butée 19. Cette butée présente une The maximum deflection angle of the toothed wheel segment is limited by a stop 19. This stop has a
enveloppe 21 en un élastomère.envelope 21 in an elastomer.
Le segment de roue dentée est pourvu, dans cet The toothed wheel segment is provided, in this
exemple de réalisation, d'un ressort de compensation 23. exemplary embodiment, of a compensation spring 23.
A cet actionneur est associée une électronique de commande non représentée, à laquelle sont transmis des signaux de détecteurs, et qui en raison des signaux reçus, pilote l'actionneur. Le segment de roue dentée 17 est de préférence pourvu d'un capteur incrémental décrit This actuator is associated with control electronics, not shown, to which detector signals are transmitted, and which, because of the signals received, controls the actuator. The toothed wheel segment 17 is preferably provided with an incremental sensor described
plus en détail dans le document P 44 33 825.2. in more detail in document P 44 33 825.2.
Dans la suite on va décrire le mode de fonctionnement de l'actionneur 1. En vue d'obtenir un débrayage de l'embrayage, le dispositif d'entraînement 3, ici un moteur électrique 4, est commandé par l'électronique de commande. L'arbre de sortie 15 est ainsi mis en rotation. L'arbre de sortie 15 est relié à l'accouplement à glissement 8, par l'intermédiaire duquel est établie, dans les conditions de fonctionnement normales, une liaison fixe à l'arbre de transmission d'entrée 12, de sorte que cet arbre de transmission d'entrée 12 est mis en rotation. Le segment de roue dentée 17 en prise avec cet arbre est ainsi entrainé. Le segment de roue dentée 17 doit tout d'abord être entrainé par le dispositif d'entraînement 3, à l'encontre de la force du ressort de compensation 23. Un faible angle de déviation du segment de roue dentée 17 suffit déjà pour atteindre un passage de point mort du ressort de compensation 23. Dès le dépassement de ce point, le ressort de compensation 23 contribue au couple fourni par le dispositif d'entraînement 3, de sorte qu'il est possible d'obtenir un débrayage rapide d'un embrayage à friction ici non représenté, au moyen de cet actionneur, par l'intermédiaire d'un moyen de transmission 25 interagissant avec la butée de débrayage In the following we will describe the operating mode of the actuator 1. In order to obtain a disengagement of the clutch, the drive device 3, here an electric motor 4, is controlled by the control electronics. The output shaft 15 is thus rotated. The output shaft 15 is connected to the slip coupling 8, by means of which is established, under normal operating conditions, a fixed connection to the input drive shaft 12, so that this shaft input transmission 12 is rotated. The toothed wheel segment 17 engaged with this shaft is thus driven. The toothed wheel segment 17 must first of all be driven by the drive device 3, against the force of the compensating spring 23. A small deflection angle of the toothed wheel segment 17 already suffices to achieve a passage of neutral point of the compensating spring 23. As soon as this point is exceeded, the compensating spring 23 contributes to the torque supplied by the drive device 3, so that it is possible to obtain a quick disengaging of a friction clutch here not shown, by means of this actuator, by means of a transmission means 25 interacting with the clutch release bearing
de l'embrayage.of the clutch.
Pour la phase d'embrayage au moyen de l'actionneur 1, le dispositif d'entraînement 3 est piloté de manière à ce que l'arbre de sortie 15 soit entraîné en rotation dans le sens opposé. Le ressort de For the clutch phase by means of the actuator 1, the drive device 3 is controlled so that the output shaft 15 is rotated in the opposite direction. The spring of
compensation 23 est à nouveau mis sous contrainte. compensation 23 is again under stress.
Normalement, le dispositif d'entraînement 3 est piloté par l'électronique de commande, de façon à être freiné à chaque fois juste avant d'atteindre la butée 19 disposée dans la direction de mouvement momentanée. Le segment de roue dentée est rapproché de la butée 19, mais il ne se produit toutefois pas Normally, the drive device 3 is controlled by the control electronics, so as to be braked each time just before reaching the stop 19 arranged in the direction of momentary movement. The toothed wheel segment is close to the stopper 19, but it does not however occur
d'impact du segment de roue dentée 17 sur cette butée. impact of the toothed wheel segment 17 on this stop.
Ce pilotage dosé par l'électronique de commande n'est possible qu'aussi longtemps que l'électronique de commande dispose de la position du segment de roue dentée 17 par les signaux qui lui sont transmis. Il n'est pas obligatoirement nécessaire de lire de manière continue la position du segment de roue dentée. Il suffit de lire une position de départ et de mémoriser à chaque fois les variations. Il est possible de réaliser un contrôle exact de la position du segment de roue dentée, en prévoyant un capteur incrémental associé au segment de roue dentée, tel que cela est décrit plus en This control, dosed by the control electronics, is only possible as long as the control electronics have the position of the toothed wheel segment 17 by the signals which are transmitted to it. It is not necessarily necessary to continuously read the position of the gear wheel segment. Just read a starting position and memorize the variations each time. It is possible to carry out an exact control of the position of the gear wheel segment, by providing an incremental sensor associated with the gear wheel segment, as described more in detail.
détail dans le document P 44 33 825.2. details in document P 44 33 825.2.
S'il se produit une remise à zéro de l'électronique de commande, ou bien une défaillance du capteur incrémental ou une défaillance des signaux (si existants) représentant la position du segment de roue dentée, et si l'on effectue justement, par exemple, la fermeture de l'embrayage à cet instant, alors le segment de roue dentée 17 est entraîné dans la direction de la butée 19. Comme l'électronique de commande ne reconnaît pas la position du segment de roue dentée 17, ce dernier n'est pas freiné avant d'atteindre la butée 19 et vient cogner sur la butée 19. Le couple fourni par le dispositif d'entraînement 3 ne peut plus être transmis au segment de roue dentée 17 se trouvant en butée, et se dégrade au niveau de l'arbre de sortie 15 et de l'arbre de transmission d'entrée 12 et de la denture de transmission 10, et notamment au niveau d'un accouplement à glissement 8 prévu entre l'arbre de If there is a reset of the control electronics, or a failure of the incremental sensor or a failure of the signals (if any) representing the position of the gear wheel segment, and if this is done precisely, by example, the clutch closes at this instant, then the toothed wheel segment 17 is driven in the direction of the stopper 19. As the control electronics do not recognize the position of the toothed wheel segment 17, the latter n is not braked before reaching the stop 19 and knocks against the stop 19. The torque supplied by the drive device 3 can no longer be transmitted to the toothed wheel segment 17 which is in the stop, and degrades at the level of the output shaft 15 and of the input transmission shaft 12 and of the transmission toothing 10, and in particular at the level of a slip coupling 8 provided between the
sortie 15 et l'arbre de transmission d'entrée 12. output 15 and input drive shaft 12.
Lorsqu'on atteint un couple de glissement prédéterminé, il s'amorce un mouvement relatif de la surface de friction 61 par rapport à la surface de friction conjuguée 63, ce qui limite le couple maximal pouvant When a predetermined sliding torque is reached, it begins a relative movement of the friction surface 61 with respect to the conjugate friction surface 63, which limits the maximum torque that can
être transmis à l'arbre de transmission d'entrée 12. be transmitted to the input drive shaft 12.
Si l'électronique de commande a détecté la présence d'un défaut, la commande s'effectue selon une routine de commande ne dépendant pas des informations manquantes, ou bien les informations perdues sont à If the control electronics have detected the presence of a fault, the control is carried out according to a control routine which does not depend on missing information, or else the lost information is
nouveau lues ou déterminées.again read or determined.
Dans les figures suivantes, sont représentés à In the following figures, are shown in
titre d'exemples, quelques accouplements à glissement 8. as examples, some slip couplings 8.
L'accouplement à glissement 8 représenté sur la figure 2 comprend une garniture de friction 29 reliée de manière fixe en rotation et axialement coulissante en direction de la surface de friction 61, à un arbre 15. Cette surface de friction 61 fait partie intégrante du carter 27 de l'accouplement. La garniture de friction 29 est pressée en direction de la surface de friction 61, au moyen d'une rondelle-ressort 33 disposée entre deux disques annulaires 65, 67. L'un 67 des disques annulaires 65, 67 s'appuie, au niveau de l'extrémité du carter 27 de l'accouplement opposée à celle o se trouve The sliding coupling 8 shown in FIG. 2 comprises a friction lining 29 fixedly connected in rotation and axially sliding in the direction of the friction surface 61, to a shaft 15. This friction surface 61 is an integral part of the casing 27 of the coupling. The friction lining 29 is pressed in the direction of the friction surface 61, by means of a spring washer 33 disposed between two annular discs 65, 67. One of the annular discs 65, 67 is supported, at the level from the end of the casing 27 of the coupling opposite to that o is
la surface de friction 61, sur une protubérance 69. the friction surface 61, on a protuberance 69.
Cette protubérance 69 peut être réalisée au moyen d'un élément s'ncliquetant dans une rainure 71, après mise en This protuberance 69 can be produced by means of an element snapping into a groove 71, after setting in place.
place de la garniture de friction 29, de la rondelle- place of friction lining 29, washer-
ressort 33 et des disques annulaires 65, 67. La rondelle- ressort agit avec son bord radialement extérieur, sur la garniture de friction 29. On empêche la rondelle-ressort 33 de s'enfoncer dans la garniture de friction 29, au moyen du disque annulaire 65 disposé entre la garniture de friction 29 et la rondelle- ressort 33. Dans le cas d'une garniture de friction dure ou d'une surface de friction conjuguée 63 dure, il est spring 33 and annular discs 65, 67. The spring washer acts with its radially outer edge on the friction lining 29. The spring washer 33 is prevented from sinking into the friction lining 29 by means of the disc ring 65 arranged between the friction lining 29 and the spring washer 33. In the case of a hard friction lining or a hard conjugated friction surface 63, it is
possible de renoncer à ce disque annulaire 65. possible to give up this annular disc 65.
L'accouplement à glissement 8 représenté sur la figure 3 se distingue de celui représenté sur la figure 2, essentiellement dans l'orientation de la rondelle-ressort 33. La liaison fixe en rotation de l'arbre 14, 15 à la surface de friction 61, 63, est réalisée par une liaison par complémentarité de forme The slip coupling 8 shown in Figure 3 differs from that shown in Figure 2, essentially in the orientation of the spring washer 33. The fixed connection in rotation of the shaft 14, 15 to the friction surface 61, 63, is achieved by a link by complementarity of form
entre l'arbre 14, 15 et la surface de friction 61, 63. between the shaft 14, 15 and the friction surface 61, 63.
Au moins une extrémité d'arbre 73 est par exemple réalisée sous forme d'embout carré, et la surface de friction 61, 63 correspondante présente un évidement carré 75 correspondant, en vue de recevoir l'extrémité At least one end of the shaft 73 is for example made in the form of a square end piece, and the corresponding friction surface 61, 63 has a corresponding square recess 75, in order to receive the end
d'arbre 73.73.
Une rondelle-ressort 33 adaptée est représentée en vue de côté sur la figure 4 et en vue de face sur la figure 5. La rondelle- ressort 33 présente des évidements 35 à sa périphérie 37 radialement intérieure, ce qui permet de régler la constante de rappel élastique et la plage de travail à une plage de A suitable spring washer 33 is shown in side view in FIG. 4 and in front view in FIG. 5. The spring washer 33 has recesses 35 at its radially inner periphery 37, which makes it possible to adjust the constant of elastic return and the working range to a range of
fonctionnement 77 souhaitée.77 desired operation.
Sur la figure 6 est représentée graphiquement une telle caractéristique de ressort. Sur le dessin ont été mentionnés la plage de fonctionnement 77 de la rondelle-ressort 33 au début du fonctionnement du dispositif d'entraînement, et le décalage à attendre en raison d'une détente de la rondelle-ressort 33 dûe à l'usure. Sur la figure 7 est représentée un accouplement à glissement 8 qui présente une surface de friction 61 pourvue de creux 93. Dans ces creux s'engagent des éléments d'encliquetage 91 réalisés sous la forme de billes 92. Ces billes 92 sont reçues, sur le côté opposé à la surface de friction 61, dans des creux 96 formés dans la surface de friction conjuguée 63. Ces creux 96 sont plus profonds que les creux 93. Il peut être prévu de lier de manière fixe les billes à la surface de friction conjuguée 63, par exemple par une colle. Le plus souvent la pénétration plus profonde des éléments d'encliquetage 91 dans les creux 96 de la surface de friction conjuguée 63, suffit à ce que les éléments d'encliquetage 91 restent dans ces creux de la surface de friction conjuguée, et sortent des creux 93 de la surface de friction 61 lorsque débute le mouvement relatif. Il est également possible de prévoir plus de creux 93, 96 que d'éléments d'encliquetage 91, dans les surfaces de friction 61, 63, de sorte que lorsque l'on atteint une limite inférieure de glissement, l'accouplement à glissement 8 retourne à nouveau dans la position de repos, les éléments d'encliquetage 91 étant In Figure 6 is shown graphically such a spring characteristic. In the drawing have been mentioned the operating range 77 of the spring washer 33 at the start of the operation of the drive device, and the offset to be expected due to relaxation of the spring washer 33 due to wear. In FIG. 7 is shown a slip coupling 8 which has a friction surface 61 provided with recesses 93. In these recesses engage snap-on elements 91 produced in the form of balls 92. These balls 92 are received, on the side opposite to the friction surface 61, in recesses 96 formed in the conjugate friction surface 63. These recesses 96 are deeper than the recesses 93. Provision may be made for fixedly bonding the balls to the friction surface conjugate 63, for example by an adhesive. Most often the deeper penetration of the latching elements 91 into the hollows 96 of the mating friction surface 63, is sufficient for the latching elements 91 to remain in these hollows of the mating friction surface, and out of the hollows 93 of the friction surface 61 when the relative movement begins. It is also possible to provide more recesses 93, 96 than latching elements 91, in the friction surfaces 61, 63, so that when a lower sliding limit is reached, the sliding coupling 8 returns again to the rest position, the latching elements 91 being
à nouveau reçus des deux côtés dans des creux 93, 96. again received from both sides in hollows 93, 96.
Sur la figure 8 est représentée une autre variante de mode de réalisation d'un accouplement à In Figure 8 is shown another alternative embodiment of a coupling to
glissement 8 comprenant des éléments d'encliquetage 91. slide 8 comprising snap-in elements 91.
Cet accouplement à glissement 8 comporte une surface de This slip coupling 8 has a surface of
friction conjuguée 63 présentant des protubérances 94. conjugate friction 63 having protuberances 94.
Ces protubérances 94 s'engagent, à l'état de repos, dans les creux 93 de la surface de friction 61. Lors d'un glissement, ces protubérances 94 sortent des creux 93 suite au mouvement relatif des surfaces de friction 61, 63. Lors du passage d'une valeur limite inférieure de glissement, les protubérances 94 viennent à nouveau s'encliqueter dans les creux 94, le couple appliqué étant insuffisant pour une nouvelle sortie des protubérances 94 hors des creux 93 à l'encontre de la These protrusions 94 engage, in the resting state, in the hollows 93 of the friction surface 61. When sliding, these protrusions 94 come out of the hollows 93 following the relative movement of the friction surfaces 61, 63. When passing a lower sliding limit value, the protrusions 94 again snap into the recesses 94, the applied torque being insufficient for a new exit of the protrusions 94 out of the recesses 93 against the
force de pression active de la rondelle-ressort 33. active pressing force of the spring washer 33.
L'accouplement à glissement 8 retourne ainsi à nouveau The sliding coupling 8 thus returns again
dans sa position de repos.in its rest position.
Pour le montage, il suffit simplement de mettre en place la surface de friction 61 dans le carter 27. Ensuite, on dépose la rondelle-ressort 33 qui est mise en contrainte par la mise en place d'un anneau For assembly, it suffices simply to put in place the friction surface 61 in the casing 27. Next, the spring washer 33 is deposited, which is stressed by the installation of a ring
ajusté 70 dans la rainure correspondante. fitted 70 in the corresponding groove.
Pour le montage final de l'accouplement à glissement 8 dans l'actionneur 1, le carter 27 pourvu d'un profil, est emmanché sur l'extrémité de l'arbre de transmission d'entrée 12, qui est dirigée vers le dispositif d'entraînement 3 et est pourvue d'un profil complémentaire pour la liaison par complémentarité de forme. De la même manière, la partie de sortie du dispositif d'entraînement est reliée de manière fixe en rotation à la surface de friction 61 de l'accouplement à glissement 8. Sans modifier le mode de fonctionnement de l'accouplement à glissement 8, le carter 27 del'accouplement à glissement 8 peut également être disposé sur le côté dirigé vers le dispositif For the final mounting of the slip coupling 8 in the actuator 1, the casing 27 provided with a profile, is fitted on the end of the input drive shaft 12, which is directed towards the device d drive 3 and is provided with a complementary profile for the connection by complementary shape. In the same way, the output part of the drive device is fixedly connected in rotation to the friction surface 61 of the slip coupling 8. Without modifying the operating mode of the slip coupling 8, the housing 27 of the sliding coupling 8 can also be arranged on the side directed towards the device
d'entraînement 3.training 3.
Sur les figures 10 et 9 est représenté un autre mode de construction d'un accouplement à glissement 8. La surface de friction 61 et la surface de friction conjuguée 63 sont maintenues en prise au moyen de ressorts hélicoïdaux 57. Le mouvement axial est engendré par les ressorts hélicoïdaux 57, un mouvement de rotation entre la surface de friction conjuguée 63 et l'élément de support 79 étant empêché par des chevilles 81 qui relient de manière axialement coulissante mais fixe en rotation, l'élément de support 79 à la surface In FIGS. 10 and 9 another embodiment of a slip coupling 8 is shown. The friction surface 61 and the mating friction surface 63 are held in engagement by means of helical springs 57. The axial movement is generated by the helical springs 57, a rotational movement between the mating friction surface 63 and the support element 79 being prevented by pins 81 which connect axially sliding but fixed in rotation, the support element 79 to the surface
de friction conjuguée 63.of conjugate friction 63.
L'accouplement à glissement 8 représenté sur la figure 11 présente, à la place d'une surface de friction conjuguée 63 réalisée d'un seul tenant, plusieurs poinçons de friction 83 qui sont emmanchés sur des chevilles 81 et sont poussés contre la surface de The sliding coupling 8 shown in FIG. 11 has, instead of a conjugate friction surface 63 produced in one piece, several friction punches 83 which are fitted on pins 81 and are pushed against the surface of
friction 61, au moyen de ressorts hélicoïdaux 57. friction 61, by means of helical springs 57.
L'accouplement à glissement 8 représenté sur les figures 12 et 13 comprend plusieurs segments de friction, qui sont pressés radialement vers l'extérieur, au moyen de ressorts 87, contre une surface de friction 61 de forme cylindrique. Le cylindre 89 comprenant la surface de friction 61, est relié de manière fixe à l'arbre 14b, et les segments de friction 85 sont reliés de manière fixe à l'autre arbre 14a, par l'intermédiaire des éléments de ressort, ici constitués par des ressorts The sliding coupling 8 shown in FIGS. 12 and 13 comprises several friction segments, which are pressed radially outwards, by means of springs 87, against a friction surface 61 of cylindrical shape. The cylinder 89 comprising the friction surface 61, is fixedly connected to the shaft 14b, and the friction segments 85 are fixedly connected to the other shaft 14a, by means of the spring elements, here constituted by springs
à lame 87.blade 87.
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