FR2817933A1

FR2817933A1 - Embrayage a friction

Info

Publication number: FR2817933A1
Application number: FR0115846A
Authority: FR
Inventors: Sebastian Vogt
Original assignee: Mannesmann Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2000-12-08
Filing date: 2001-12-07
Publication date: 2002-06-14
Anticipated expiration: 2021-12-07
Also published as: FR2817933B1; GB0128907D0; US20020070090A1; GB2369865B; US6609601B2; DE10061460A1; GB2369865A

Abstract

Embrayage à friction destiné à une ligne de transmission d'un véhicule automobile comprenant une pièce d'entrée (2), un carter d'embrayage (3), au moins un disque d'embrayage (6) coopérant avec un élément de sortie et un plateau de pression (5) coopérant avec la pièce d'entrée et qui, sous l'action d'un accumulateur d'énergie (7), agit pour transmettre un couple au disque d'embrayage. La pièce d'entrée (2) comporte une zone radiale extérieure avec une paroi radiale (8) occupant au moins une zone partielle de la périphérie pour coopérer avec le plateau de pression (5).

Description

La présente invention concerne un embrayage à friction destiné à une ligne

de transmission d'un véhicule automobile, comprenant une pièce d'entrée, un carter d'embrayage, au moins un disque

d'embrayage coopérant avec un élément de sortie, et un plateau de pres-

sion coopérant avec la pièce d'entrée et qui, sous l'action d'un accumula-

teur d'énergie, agit pour transmettre un couple au disque d'embrayage.

Selon le document DE 195 45 972 A1, on connaît un em-

brayage à friction à plusieurs disques dont les différents disques d'embrayage sont réalisés sous la forme d'une partie à lamelles reliée par une partie de moyeu. Dans le carter d'embrayage, il est prévu un plateau

de pression sollicité par un accumulateur de force; plusieurs disques in-

termédiaires sont reliés solidairement en rotation au carter d'embrayage.

Ces disques intermédiaires pénètrent chaque fois entre deux lamelles.

L'accumulateur de force permet de presser les uns contre les autres les

disques intermédiaires et les lamelles pour créer un contact de friction ré-

ciproque. L'accumulateur de force, réalisé sous la forme d'un ressort à membrane, se trouve à l'intérieur du carter essentiellement parallèlement

au fond du carter de façon à pouvoir s'appuyer, d'une part, contre le car-

ter et, d'autre part, contre le plateau de pression et créer ainsi la force

d'application nécessaire.

La difficulté d'un tel embrayage à friction est celle de l'alimentation en air de refroidissement à l'intérieur de l'embrayage avec pour conséquence que l'on risque au moins la surchauffe de l'embrayage

si celui-ci travaille de manière prolongée en mode de patinage.

De plus, dans cet embrayage à friction connu, on a la diffi-

culté que le carter nécessite une procédure de fabrication compliquée à

plusieurs étapes. La présente invention a pour but de développer un em-

brayage à friction permettant une meilleure alimentation en air de refroi-

dissement des composants chauffés et aussi une fabrication plus

intéressante des pièces séparées.

A cet effet, l'invention concerne un embrayage à friction du type défini ci-dessus, caractérisé en ce que la pièce d'entrée comporte sur une zone radiale extérieure une paroi axiale occupant au moins une zone partielle de la périphérie pour coopérer avec le plateau de pression. De plus, dans cet embrayage à friction selon l'invention, la paroi est étagée

dans la direction périphérique.

Grâce à ce moyen, la construction de l'embrayage à friction

notamment lorsqu'on utilise des pièces en tôle, est économique et néces-

site peu d'étapes pour le montage.

On peut par exemple prévoir que la paroi axiale comporte un segment de fixation à l'aide duquel elle est reliée au carter. Le carter peut également être relié par des moyens de fixation à la paroi. Les moyens à mettre en oeuvre pour l'assemblage de l'embrayage à friction sont particulièrement simples, et l'embrayage à friction, notamment la pièce d'entrée avec le carter, est rigidifié si le carter s'appuie de préférence

contre la paroi axiale car on arrive ainsi à un centrage relativement éco-

nomique des deux pièces. Le moment d'inertie de la masse réduite est ré-

duit ici de manière notable si la paroi axiale comporte, au moins dans une

partie, des segments découpés correspondant à une extension axiale diffé-

rente.

De préférence, dans une réalisation selon l'invention, la pa-

roi d'un segment de fixation proche du corps de base de la pièce d'entrée est prévue pour coopérer avec un moyen de fixation et, de plus, le segment de fixation se poursuit axialement par une zone de sollicitation élastique du moyen de fixation. Cela permet, d'une part, d'augmenter la rigidité de la pièce d'entrée par rapport à l'écran et, d'autre part, l'effet de la force

centrifuge sur la paroi axiale reste réduite car le segment de fixation dimi-

nue les contraintes en flexion produites par la force centrifuge au niveau de la base de la paroi axiale et, en même temps, les moyens de fixation peuvent être précontraints de manière commandée si ceux-ci peuvent se déformer élastiquement dans une certaine zone axiale. Pour des raisons de coût et pour réduire les moyens de fabrication de la pièce d'entrée, il

est proposé de réaliser cette zone sur la paroi. De plus, en cas de sollicita-

tion élastique du moyen de fixation, il faut également disposer d'une dé-

formation élastique du carter dans la zone de fixation. Pour cela, au niveau du moyen de fixation, on réalise le carter pour que son appui soit sur la pièce d'entrée et que le carter se déforme élastiquement au moins dans la direction axiale, pour augmenter la sécurité de montage et réduire le taux d'assemblages défectueux. Pour cela, le carter comporte une partie bombée dans la zone de contact avec les moyens de fixation, cette zone bombée étant tournée dans la direction opposée à la direction de fixation;

en variante, la pièce d'entrée peut comporter dans cette zone une cavité.

Le carter s'appuie de préférence contre la face frontale de la paroi axiale et ces faces frontales peuvent être prévues dans la direction

périphérique, des deux côtés de la zone de fixation.

Pour obtenir un couplage en rotation entre la pièce d'entrée et le plateau de pression, plusieurs surfaces de guidage écartées, dirigées

dans la direction périphérique, sont prévues sur la pièce d'entrée, et la pa-

roi axiale est, au moins en partie, répartie dans la direction périphérique.

Les surfaces de guidage coopèrent alors avec le plateau de pression. Cette réalisation d'une part, rend, la paroi axiale stable et d'autre part, réduit, le

o0 nombre de pièces de l'embrayage à friction à un nombre minimum.

Le plateau de pression comporte les prolongements radiaux

pour venir en prise avec les parois, ce qui permet de transmettre de ma-

nière simple une plage partielle du couple de la pièce d'entrée au plateau de pression et ce dernier reste mobile axialement par rapport à la pièce

d'entrée.

Pour transmettre une puissance aussi élevée que possible

et un couple aussi élevé que possible par l'embrayage à friction, il est pro-

posé un autre disque d'embrayage et un disque intermédiaire: le disque intermédiaire comporte des prolongements radiaux pour venir en prise

dans les parois axiales de la pièce d'entrée.

Le fonctionnement de l'embrayage à friction notamment pour les opérations d'embrayage et de débrayage est particulièrement avantageux si le plateau de pression ou le disque intermédiaire comporte

chaque fois des premiers prolongements radiaux pour transmettre de ma-

nière remarquable le couple à l'état embrayé et les seconds prolongements radiaux pour guider le plateau de pression ou le disque intermédiaire

pendant l'opération d'embrayage. A la fois le plateau de pression et le dis-

que intermédiaire peuvent comporter les prolongements évoqués ci-dessus et réaliser ainsi avantageusement des premiers et seconds prolongements

sur le plateau de pression et le disque intermédiaire, de manière concor-

dante. Pour réduire les tensions liées à la force centrifuge, le carter comporte une zone extérieure coopérant avec un segment de centrage de

la paroi. Cela permet notamment d'assurer d'une manière particulière-

ment simple le centrage du carter et de la pièce d'entrée par rapport à

l'axe de rotation commun.

La construction de la pièce d'entrée peut s'adapter pour se

transmettre au couple élevé, en ce que la pièce d'entrée comporte plu-

sieurs segments successifs dans la direction périphérique avec une paroi axiale et les segments entre les zones d'extrémité dirigées vers la direction

périphérique, ont des zones d'extrémité présentant une découpe de ma-

tière pour réduire l'effet de la force centrifuge. La fabrication de la pièce d'entrée est particulièrement économique si l'extension de matière s'étend

au moins dans la zone d'extrémité du côté du carter de la paroi axiale.

Cela permet une mise en forme définitive sans difficulté de la pièce en

fonte après sa solidification.

La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide des différents modes de réalisation représentés dans les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective d'un embrayage à friction, - la figure 2 est une vue d'une pièce d'entrée, - la figure 3 montre le carter, - la figure 4 montre un détail de la vue de côté de la pièce d'entrée,

- la figure 5 est une vue en perspective d'un plateau de pression.

Selon la figure 1, l'embrayage de friction 1 se compose prin-

cipalement d'une pièce d'entrée 2 fixée par brides sur le vilebrequin d'un moteur à combustion interne et à laquelle est fixé frontalement un carter 3 dont le côté axial reçoit un diaphragme 21, monté pivotant, par l'intermédiaire de goujons d'écartement 20. Ce diaphragme 21 agit sur le

plateau de pression 5, par des arêtes formant couteau réalisées sur celui-

ci et presse le plateau à l'état embrayé contre le disque d'embrayage.

La liaison du carter 3 représenté à la figure 3 et la pièce

d'entrée 2 se fait par des moyens de fixation 10, ici des vis. Ces vis traver-

sent les orifices de fixation dans des pattes situées radialement à l'extérieur du carter 3 et leur partie filetée vient prendre dans le segment de fixation 12 de la partie d'entrée 2. Ce segment de fixation 12 est muni d'un filetage complémentaire à celui du moyen de fixation 10. Dans la

zone dans laquelle le carter 2 s'applique contre la pièce d'entrée 2, la ca-

vité de précontrainte 19 de la pièce d'entrée 2 sous la zone du carter 3 si-

tuée sous la zone d'appui de la tête de vis, produit une déformation

élastique. Dans la direction axiale, la cavité de précontrainte 13 se pour-

suit par une zone dans laquelle le moyen de fixation 10 peut être allongé élastiquement et n'est pas en prise de force ou de forme avec la pièce d'entrée 2 avant que le moyen de fixation ne vient dans le segment de fixation. La pièce d'entrée 2 comporte, sur son côté tourné vers le carter 3, plusieurs parois 8 dirigées axialement. Ces parois réparties à la périphérie

sont réalisées pour que les premiers prolongements radiaux 16 et les se-

conds prolongement radiaux 17 du plateau de pression 5 ou du disque intermédiaire 6 se pénètrent. Les premiers prolongements radiaux 16 transmettent le couple de la pièce d'entrée 2 au plateau de pression 5 ou au disque intermédiaire 6 et les seconds prolongements radiaux 17 reprennent, pendant l'opération d'embrayage et de débrayage, le guidage dans la direction axiale. Entre les seconds prolongements radiaux 17 et

les surfaces du guidage 15 de la pièce d'entrée 2, on peut utiliser des élé-

ments de glissement élastiques.

Selon la figure 2, la pièce d'entrée 2 comporte 9 parois 8 ré-

parties axialement dans la direction périphérique. Ces parois sont dirigées axialement et forment, par des surfaces de guidage 15, chaque fois des découpes 11 pour coopérer avec les prolongements radiaux 16, 17 du plateau de pression 5 et du disque intermédiaire 6. Les découpes 1 1 sont

réparties de façon que chaque fois 3 de celles-ci soient réparties de ma-

nière équi-angulaire et coopèrent avec les seconds prolongements radiaux 17 pour le guidage pendant une opération d'embrayage ou de débrayage; on a chaque fois 6 découpes 11 pour recevoir les premiers prolongements

radiaux 16 pour la transmission du couple. Les 6 découpes 11 sont ré-

parties de façon à être associées chaque fois par paire entre chaque fois 2 découpes 1 1 prévues pour les deux prolongements radiaux 17. Les parois

8 dirigées axialement rejoignent à partir de leur base un bossage annu-

laire périphérique. Ce bossage annulaire déborde par rapport à la surface de friction 22 seulement pour qu'à l'état embrayé, cette surface n'arrive

pas en contact avec les prolongements radiaux 16, 17 lorsque les garnitu-

res de friction du disque d'embrayage ont atteint leur état d'usure maxi-

mum autorisée. Un segment axial 24 rejoint sa base par un arrondi avec un bossage annulaire; le segment de fixation 12 est réalisé par deux branches 23 formant chaque fois une face frontale 14. Les segments axiaux 24 forment les surfaces de guidage 15 dirigées dans la direction périphérique pour coopérer avec des prolongements radiaux 16, 17 du plateau de pression 5 et du disque intermédiaire 6. La découpe de matière 19 est délimitée par les deux branches 23 et le segment de fixation 12

d'un segment axial 24; le carter 3 arrive en appui contre les faces fronta-

les 14 et le moyen de fixation 10 arrive dans le segment de fixation 12 à

travers la découpe de matière 19.

La figure 4 montre une variante de réalisation sous forme de découpe entre la paroi axiale 8 et le carter 3. La pièce d'entrée 2 est

réalisée comme dans le mode de réalisation de la figure 3. Toutefois, con-

trairement à ce mode de réalisation, le carter 3 présente dans sa zone d'extrémité radiale extérieure coopérant avec les moyens de fixation 10, un

segment de centrage 18 périphérique, qui entoure la zone radiale exté-

rieure des branches 23. Bien que cela serve de préférence mieux au centrage du carter 3 par rapport à la pièce d'entrée 2, vis-à-vis de l'axe de rotation commun, de cette manière on peut diminuer la sollicitation des

segments axiaux 24 par la force centrifuge.

La figure 5 montre à titre d'exemple une réalisation d'un

plateau de pression 5 avec chaque fois un premier et un second prolon-

gement radial 16, 17 qui coupe chaque fois le plateau de pression relevé

dans la direction axiale pour être sollicité par l'accumulateur de force 7.

Dans ce cas, une réalisation d'un disque intermédiaire 6 donnée à titre d'exemple correspond de façon analogue à la réalisation du plateau de

pression 5 sans les arêtes formant couteau du plateau de pression.

NOMENCLATURE

1 Embrayage à friction 2 Pièce d'entrée 3 Carter Plateau de pression 6 Disque intermédiaire 7 Accumulateur d'énergie 8 Paroi axiale 10 Moyen de fixation 1 1 Cavité 12 Segment de fixation 14 Face frontale Zone de surface dans la direction périphérique (surface de guidage) 16 Premiers prolongements radiaux 17 Seconds prolongements radiaux 18 Segment de centrage 19 Découpe de matière - Cavité de précontrainte Goujons d'écartement 21 Diaphragme 22 Surface de friction 23 Branche

24 Segment axial.

Claims

REVENDICATIONS

1 ) Embrayage à friction destiné à une ligne de transmission d'un véhicule automobile, comprenant une pièce d'entrée (2), un carter d'embrayage (3), au moins un disque d'embrayage (6) coopérant avec un élément de sortie, et un plateau de pression (5) coopérant avec la pièce d'entrée et qui, sous l'action d'un accumulateur d'énergie (7), agit pour transmettre un couple au disque d'embrayage, caractérisé en ce que la pièce d'entrée (2) comporte sur une zone radiale extérieure une paroi

axiale (8) occupant au moins une zone partielle de la périphérie pour coo-

pérer avec le plateau de pression (5).

2 ) Embrayage à friction selon la revendication 1, caractérisé en ce que

la paroi (8) est étagée dans la direction périphérique.

3 ) Embrayage à friction selon la revendication 1, caractérisé en ce que

la paroi (8) comporte un segment de fixation (12) la reliant au carter (3) .

4 ) Embrayage à friction selon la revendication 3, caractérisé en ce que

le carter (3) est relié à la paroi (8) par des moyens de fixation (10).

5 ) Embrayage à friction selon la revendication 3, caractérisé en ce que

le carter (3) s'appuie principalement contre la paroi axiale (8).

6 ) Embrayage à friction selon la revendication 1, caractérisé en ce que la paroi axiale (8) comporte au moins sur une partie, des segments (24)

d'extension axiale différente.

7 ) Embrayage à friction selon la revendication 1, caractérisé en ce que la paroi (8) comprend un segment de fixation (12) proche du corps de base

de la pièce d'entrée (2) pour coopérer avec un moyen de fixation (10).

8 ) Embrayage à friction selon la revendication 7, caractérisé en ce que le segment de fixation (12) se poursuit axialement par une zone (13) pour

solliciter élastiquement le moyen de fixation (10).

9 ) Embrayage à selon la revendication 8, caractérisé en ce que

la zone (13) est réalisée sur la paroi (8).

10 ) Embrayage à friction selon la revendication 8, caractérisé en ce que

la sollicitation élastique du moyen de fixation (10) produit une déforma-

tion élastique du carter (3) dans la zone de fixation.

11 ) Embrayage à friction selon la revendication 1, caractérisé en ce que

le carter (3) s'appuie contre la face frontale (14) de la paroi (8).

12 ) Embrayage à selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce d'entrée (2) comporte plusieurs surfaces de guidage (15) espacées

dans la direction périphérique et s'étendant axialement.

13 ) Embrayage à friction selon la revendication 1, caractérisé en ce que

la paroi axiale (8) s'étend en partie dans la direction périphérique.

14 ) Embrayage à friction selon la revendication 12, caractérisé en ce que

les surfaces de guidage (15) coopèrent avec le plateau de pression (5).

) Embrayage à friction selon la revendication 12, caractérisé en ce que le plateau de pression (5) comporte des prolongements radiaux (16, 17)

pour venir en prise avec les parois (8).

16 ) Embrayage à friction selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'embrayage de friction comporte au moins un autre disque d'embrayage et

un disque intermédiaire (6).

17 ) Embrayage à friction selon la revendication 16, caractérisé en ce que les disques intermédiaires (6) comportent des prolongements radiaux (16,

17) pour venir en prise avec les parois.

18 ) Embrayage à friction selon la revendication 15, 1o caractérisé en ce que

le plateau de pression (5) ou le disque intermédiaire (6) comporte des pre-

miers prolongements radiaux (16) pour transmettre principalement le couple à l'état embrayé, et les seconds prolongements radiaux (17) pour guider le plateau de pression ou le disque intermédiaire pendant

l'opération d'embrayage.

19 ) Embrayage à friction selon la revendication 3, caractérisé en ce que le carter (3) comporte une zone extérieure qui coopère avec un segment de

centrage (18) de la paroi.

) Embrayage à friction selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce d'entrée (2) comporte plusieurs segments (24) successifs dans la

direction périphérique et ayant une paroi axiale (8).

21 ) Embrayage à friction selon la revendication 20, caractérisé en ce que les segments (24) entre les zones d'extrémité tournées dans la direction

périphérique ont une découpe de matière (19) pour réduire la force cen-

trifuge. 22 ) Embrayage à friction selon la revendication 21, caractérisé en ce que la découpe de matière (19) s'étend au moins dans la zone axiale

d'extrémité de la paroi axiale (8), du côté du carter.