FR2853943A1 - Embrayage a rattrapage d'usure automatique - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un embrayage à friction comprenant un carter, un ressort à disques supporté de façon pivotante par le carter, un plateau de pression fixe en rotation, relié au carter, mais mobile axialement de façon limitée, lequel plateau de pression peut être sollicité au moyen du ressort à disques, dans le sens de l'enclenchement de l'embrayage à friction.

Description

Embrayage à rattrapage d'usure automatique

L'invention concerne un embrayage à rattrapage d'usure automatique comprenant un ressort à disques logé de façon à pouvoir pivoter sur un carter, ressort à disques au moyen 15 duquel peut être sollicité un plateau de pression relié au carter, par rotation, mais étant mobile axialement de façon limitée. Le carter d'embrayage peut être relié à un plateau de contre-pression, comme par exemple à un volant moteur, o le plateau de contre-pression et le plateau de pression 20 présentent respectivement une surface de friction, plateaux entre lesquels peuvent être serrées les garnitures de friction d'un disque d'embrayage.

Des embrayages à rattrapage d'usure automatique ont été proposés par exemple dans les documents DE 42 39 291 Ai, 25 DE 43 06 505 Ai, DE 42 39 289 Al, DE 43 22 677 Ai.

La présente invention concerne en particulier un embrayage à friction dans lequel au moins une partie de la force de fermeture, qui détermine l'importance du couple transmissible, est introduite de l'extérieur, dans 30 l'embrayage, au moyen du ressort à disques. Le ressort à disques comprend ici, de préférence, un corps de base de forme annulaire, modifiable dans sa conicité, corps de base comprenant un bord intérieur à partir duquel partent des leviers d'actionnement, sous forme de languettes, qui sont 35 configurés, de préférence, en formant une seule pièce avec le corps de base.

Conformément à un mode de réalisation préféré, le ressort à disques est monté à l'intérieur de l'embrayage à friction dans un état de prétension qui fait en sorte que l'embrayage à friction prenne une position ouverte. Par 5 l'introduction d'une force d'actionnement axiale sur les zones des leviers ou sur les zones des languettes, intérieures dans le sens radial, le ressort à disques est modifié dans sa conicité, et ce, de façon telle qu'il se produit, de ce fait, une fermeture de l'embrayage à friction. 10 A l'intérieur de l'embrayage à friction, le ressort à disques peut être maintenu dans une position prétendue, par conséquent élastiquement déformée, tandis que ce ressort à disques est fixé ou en appui, de façon appropriée, sur le plateau de pression. Pour ce faire, le plateau de pression 15 peut comporter, d'une part, une zone d'appui ou de pivotement, de type annulaire, pour le ressort à disques, ainsi que, d'autre part, des moyens de retenue ou d'appui décalés, dans le sens radial, par rapport à cette zone, lesquels moyens de retenue ou d'appui garantissent la 20 position prétendue du ressort à disques. De tels moyens peuvent être formés, par exemple, par des boulons de retenue qui sont fixés sur le plateau de pression, de préférence par des liaisons rivetées. Mais on peut utiliser également des pièces moulées en tôle qui sont fixées de façon appropriée 25 sur le plateau de pression. De même, des moyens de retenue moulés à partir du ressort à disques sont possibles, par exemple sous la forme de colliers, et s'étendent axialement pour venir entourer, à chaque fois par une zone d'appui, une zone de contre-appui qui est prévue sur le plateau de 30 pression. Entre les zones d'appui et les zones de contreappui associées, de préférence une possibilité de mobilité axiale est présente pour garantir une modification de conicité du ressort à disques.

De façon avantageuse, le ressort à disques peut être 35 maintenu de façon pivotante sur le carter, par une première zone de forme annulaire se trouvant à l'extérieur dans le sens radial. De même, le ressort à disques peut fonctionner en coopération avec une deuxième zone, de forme annulaire, placée davantage à l'intérieur dans le sens radial, comportant une zone opposée de forme annulaire, supportée par 5 le plateau de pression, o les moyens de retenue, qui garantissent la position tendue du ressort à disques, peuvent fonctionner en association avec une troisième zone du ressort à disques, placée encore plus à l'intérieur dans le sens radial. Ces moyens de retenue peuvent être présents, par 10 exemple dans la zone de l'étendue axiale des languettes du ressort à disques et être formés par différents boulons répartis sur la circonférence. Ces boulons peuvent d'une part être rivés sur le plateau de pression et d'autre part s'étendre axialement à travers des zones de passage prévues 15 entre les languettes du ressort à disques, de sorte que les zones de passage peuvent entourer les languettes qui leur sont contiguës, par des zones élargies s'étendant au moins dans la direction circonférentielle, et peuvent venir en appui axialement. Le ressort à disques peut par conséquent, 20 de façon avantageuse, être prévu sur le plateau de pression, dans un état tendu, avant le montage.

De façon avantageuse, le dispositif de réglage garantissant un rattrapage au moins de l'usure des garnitures de friction peut être efficace entre le ressort à disques et 25 le carter d'embrayage se présentant comme un couvercle. Ce dispositif de réglage peut former, en particulier, le logement pivotant pour le ressort à disques, supporté par le carter d'embrayage ou le couvercle.

De façon avantageuse, le dispositif de réglage comprend 30 au moins un ressort à capteur qui est formé, de préférence, par une pièce de structure du type ressort à disques et/ou par des éléments du type à ressorts à lames prétendus, ainsi qu'une bague de rattrapage de l'usure qui est efficace entre le ressort à disques et le carter. Lors de l'utilisation 35 d'éléments du type à ressorts à lames, ceux-ci peuvent être prévus entre le plateau de pression et le carter d'embrayage.

La bague de rattrapage de l'usure comprend ici, de préférence, des rampes s'élevant dans le sens axial et s'étendant dans la direction circonférentielle, lesquelles rampes fonctionnent en association avec des contre-rampes qui 5 sont supportées par le carter. Par une torsion appropriée de la bague de rattrapage de l'usure ou de la bague de réglage, le support de pivotement pour le ressort à disques, supporté par cette bague de rattrapage de l'usure ou par cette bague de réglage, peut être déplacé par rapport au carter, et ce, 10 de façon correspondant à l'usure qui se produit. Entre cette bague de réglage et le carter, il peut être prévu, de façon avantageuse, des accumulateurs d'énergie tels que par exemple des ressorts hélicoïdaux qui provoquent une torsion de la bague de réglage, dans la direction de réglage.

Concernant la configuration possible de telles bagues de réglage dont l'agencement ainsi que la configuration des rampes et des contre-rampes et, en outre, des accumulateurs d'énergie garantissant la suite du transport de la bague de réglage, on renvoie à l'état actuel de la technique mentionné 20 initialement. De même, concernant la configuration et l'effet de principe d'au moins un ressort à disques à capteur, on renvoie à cet état actuel de la technique o, concernant la force d'appui devant s'appliquer par ce ressort à disques à capteur, des adaptations correspondantes sont nécessaires 25 pour le ressort à disques, dans le cas présent, étant donné que la fonction de levier assurée par le ressort à disques est différente.

Le ressort à disques servant de ressort de levier pour un embrayage à friction fermé est supporté, lors de 30 l'enclenchement de l'embrayage à friction, par le ressort à disques à capteur, de sorte qu'au moins au début de l'enclenchement de l'embrayage à friction, le diamètre de pivotement est maintenu, axialement, par le ressort à capteur.

On explique à présent, de façon plus détaillée, en rapport avec la description - qui suit - des dessins et des figures, d'autres avantages et des caractéristiques de configuration appropriées, fonctionnelles et de construction pour le fonctionnement d'un embrayage à friction conforme à l'invention.

Dans ces dessins La figure 1 montre, en coupe, un embrayage à friction, La figure 2 montre, en coupe, un plateau de pression représenté partiellement, qui peut trouver son utilisation dans le cas d'un embrayage à friction conformément à la 10 figure 1, Les figures 3, 4 et 7 montrent des variantes d'embrayages configurés conformément à l'invention, Les figures 5, 6 et 8, 9 ainsi que la figure il montrent des diagrammes à l'aide desquels on explique le mode 15 de fonctionnement d'un embrayage configuré conformément à l'invention, La figure 10 montre un embrayage double, Les figures 12 et 13 montrent ce que l'on appelle des embrayages à deux disques ou des embrayages doubles dans 20 lesquels il est prévu des configurations - conformes à l'invention - d'un rattrapage de l'usure.

L'embrayage à friction 1 représenté sur la figure 1 est représenté en position débrayée. L'embrayage à friction 1 comprend un carter d'embrayage se présentant sous la forme 25 d'un couvercle en tôle 2. Un plateau de pression 3, fixe en rotation, est relié au carter 2 mais en étant mobile axialement au moins de façon limitée, et en fait relié ici au moyen d'éléments 4 du type à ressorts à lames qui, de façon connue, sont rivés d'une part sur le plateau de pression 3 et 30 d'autre part sur le carter 2. Le carter d'embrayage 2 peut être relié fixement à un plateau de contre-pression 5, par exemple au moyen de vis. Le plateau de pression 3 et le plateau de contre-pression 5 possèdent des surfaces de friction entre lesquelles peuvent être serrées les garnitures 35 de friction 6 d'un disque d'embrayage 7. Sur la figure 1, on représente le disque d'embrayage 7 seulement de façon partielle. Le disque d'embrayage 7 possède au moins une partie support 8 sur la circonférence extérieure de laquelle sont fixés des segments 9 du ressort des garnitures qui possèdent des zones élastiques axialement, ces zones étant 5 logées, axialement, entre les deux garnitures de friction 6 du disque d'embrayage 7. Cette suspension élastique des garnitures comprime les deux garnitures de friction 6 pour les éloigner axialement l'une de l'autre, suivant une distance déterminée, et est tendue élastiquement lors de 10 l'enclenchement de l'embrayage à friction, grâce à quoi les garnitures de friction 6 sont déplacées l'une vers l'autre.

L'allongement possible de cette suspension élastique des garnitures, dans le sens axial, peut être égal ici, à un ordre de grandeur compris entre 0, 3 mm et 1 mm, de préférence 15 entre 0,5 mm et 0,8 mm. Pour plusieurs cas d'application, cette suspension élastique axiale des garnitures peut toutefois être dimensionnée de façon supérieure o cependant des courses d'actionnement plus importantes sont également nécessaires pour l'accouplement et le désaccouplement de 20 l'embrayage à friction.

Entre le carter 2 et le plateau de pression 3, il est prévu, pour être efficace, un ressort à disques 10 qui, dans le cas de l'exemple de réalisation représenté, est disposé également, dans l'espace, axialement entre le carter 2 et le 25 plateau de pression 3. Le ressort à disques 10 comprend un corps de base 11, de forme annulaire, qui sert d'accumulateur d'énergie, ainsi que des languettes d'actionnement 12 qui, en partant du bord intérieur du corps de base il de forme annulaire, s'étendent vers l'intérieur dans le sens radial. 30 Les languettes d'actionnement 12 sont configurées sur leur zone d'extrémité intérieure, dans le sens radial, ou sur les pointes 13 de ces languettes, de manière telle que les languettes d'actionnement peuvent fonctionner en coopération avec un mécanisme de débrayage 14 qui est représenté 35 symboliquement seulement de façon partielle. Le mécanisme de débrayage 14 possède, de préférence, comme cela est en soi connu, au moins une butée d'actionnement ou de débrayage qui peut être mobile axialement, ce qui peut être réalisé, par exemple, au moyen d'un moteur électrique, d'un dispositif hydraulique ou pneumatique, ou bien en combinant de tels dispositifs.

Une zone de forme annulaire 15 du ressort à disques 10 est supportée en face du carter 2, de manière telle que le ressort à disques 10 servant à commander l'embrayage à friction peut pivoter par rapport au couvercle, grâce à quoi 10 le ressort à disques modifie sa conicité. Dans le cas de l'exemple de réalisation représenté, le support de la zone de forme annulaire 15 est réalisé au moyen d'un premier support pivotant 16 qui est supporté par un ressort à capteur 17, ainsi qu'au moyen d'un second support pivotant 18 qui est 15 supporté par une pièce de structure de forme annulaire 19.

Dans le cas de l'exemple de réalisation représenté, le premier support pivotant 16 est formé directement par le ressort à capteur 17 configuré comme une pièce de structure semblable à un ressort à disques. Le ressort à capteur 17 20 comprend un corps de base élastique 19, de forme annulaire, qui présente des bras 20 dirigés vers l'extérieur dans le sens radial, lesquels bras s'appuient axialement sur des zones du carter, grâce à quoi le ressort à capteur 17 est maintenu dans un état tendu. Le second support pivotant 18 25 est, dans le cas de l'exemple de réalisation représenté, formé directement par la pièce de structure de forme annulaire 19. Grâce à la prétension axiale du ressort à capteur 17, la zone de forme annulaire 15 du ressort à disques 10 est serrée axialement entre les deux supports 30 pivotants 16 et 18 de forme annulaire.

Le ressort à capteur 17 et la pièce de structure de forme annulaire 18 font partie d'un dispositif de rattrapage d'usure 21 qui garantit que même dans le cas d'une usure au moins au niveau des garnitures de friction 6, le ressort à 35 disques 10 conserve, à l'intérieur de l'embrayage à friction 1, au moins lorsque l'embrayage à friction est ouvert, au moins un état de tension presque constant. Cela est garanti par le fait qu'au moyen du dispositif de rattrapage d'usure, le ressort à disques 10 est déplacé axialement au moins presque de façon correspondant à l'usure intervenue au moins 5 au niveau des garnitures de friction, et ce, dans le cas d'une configuration d'un embrayage à friction conformément à la figure 1, axialement en direction des garnitures de friction 6 ou du plateau de contre-pression 5. Le ressort à capteur 17 est ici déformé élastiquement, de façon 10 correspondant au déplacement axial nécessaire du ressort à disques 10, de sorte que le ressort à disques 10 a tendance à s'éloigner du fond du carter 2. Pour ce faire, la pièce de structure de forme annulaire 19 comprend des rampes d'entrée 22 orientées dans la direction circonférentielle de 15 l'embrayage à friction 1 et montant dans le sens axial, lesquelles rampes d'entrée s'appuient axialement sur des contrerampes d'entrée 23. Dans le cas de l'exemple de réalisation représenté, les rampes d'entrée 22 sont formées directement sur la pièce de structure de forme annulaire 19, 20 les contre-rampes d'entrée 23 étant formées directement sur le carter 2. Concernant la configuration, l'agencement et le mode de fonctionnement d'un dispositif de rattrapage d'usure 21 ou des deux pièces de structure 17 et 19 formant ce dispositif, on renvoie à l'état actuel de la technique 25 indiqué initialement.

Pour garantir une mobilité axiale de la pièce de structure de forme annulaire 19, par rapport au carter 2, lorsqu'une usure se produit sur les garnitures de friction 6, au moins un accumulateur d'énergie, qui peut être formé par 30 au moins un ressort hélicoïdal 24, est tendu entre le carter 2 et cette pièce de structure de forme annulaire 19. Grâce à l'accumulateur d'énergie présent 24, au moins au nombre de un, la pièce de structure de forme annulaire 19 est sollicitée dans la direction circonférentielle, de sorte que 35 cette pièce de structure peut, dans le cas d'une détente axiale correspondante, être soumise à une torsion et s'éloigner alors du couvercle, dans le sens axial, sous l'effet des rampes 22 et des contre-rampes 23 coulissant successivement, grâce à quoi il est garanti que le second support pivotant 18 reste toujours en appui sur le ressort à disques 10.

Comme on peut le voir d'après la figure 2, le ressort à disques 10 est positionné à l'intérieur de l'embrayage à friction, de manière telle que le ressort à disques, même lorsque l'embrayage à friction est ouvert, présente une 10 position de montage élastiquement tendue. Dans le cas de l'exemple de réalisation représenté, cette position de montage est choisie de manière telle, que, normalement lorsque le ressort à disques 10 est non tendu, le corps de forme annulaire 11, monté en forme de tronc de cône, se 15 trouve à plat.

Dans le cas de l'exemple de réalisation représenté, le ressort à disques 10 est, pour ce faire, maintenu sur le plateau de pression 3 dans un état élastiquement tendu. Pour ce faire, le ressort à disques 10, dans le cas de l'exemple 20 de réalisation représenté, s'appuie axialement, d'une part, sur une zone d'appui 25 de forme annulaire, supportée par le plateau de pression 3 et, d'autre part, sur le moyen de tension 26. La zone d'appui 25 est formée par des cames 27 du plateau de pression 3, prévues suivant un agencement de forme 25 annulaire. Les moyens de tension 26 sont formés ici par des boulons, qui sont rivés sur le plateau de pression 3, et par une tige 28 s'étendent en traversant, axialement, des ouvertures qui sont prévues entre des languettes 12 ou dans la zone des languettes 12. Sur le côté du ressort à disques 30 10, placé à l'opposé du plateau de pression 3, les moyens de tension 26 comportent des zones d'appui 29 qui sont formées ici par des têtes de forme annulaire sur lesquelles peuvent s'appuyer, axialement, des zones de languettes 12. Comme on le voit en particulier d'après la figure 1, la zone d'appui 35 25, de forme annulaire, est disposée suivant un diamètre plus petit que la zone de pivotement 15. Les moyens de tension 26, quant à eux, sont disposés suivant un diamètre plus petit que la zone d'appui 25 du plateau de pression 3 pour le ressort à disques 10.

Sur le couvercle 2, il est prévu des moyens de 5 positionnement 30 qui sont formés par au moins 2, de préférence 3 épaulements axiaux répartis sur la circonférence, lesquels épaulements agissent en coopération avec des contours du ressort à disques 10 pour le centrer et l'empêcher d'être en torsion. Dans le cas de l'exemple de 10 réalisation représenté, les moyens de positionnement 30 sont formés par des boulons rivés sur le couvercle 2.

Pour déclencher l'accouplement de l'embrayage à friction, le ressort à disques 10 se trouvant déjà tendu est sollicité, dans la zone des pointes de languettes 13, par une 15 force correspondante exercée au moyen du dispositif de commande 14. L'embrayage à friction est par conséquent forcément enclenché au moyen d'une force introduite de l'extérieur, et ce, en s'opposant à la force de rappel exercée par le ressort à disques 10.

Dans le cas d'une commande normale de l'embrayage à friction, sans usure se produisant par exemple au niveau des garnitures de friction 6, les pointes de languettes 13 sont déplacées axialement en direction du plateau de contrepression 5, de sorte que le ressort à disques 10 subit un 25 mouvement pivotant autour de sa zone 15 de forme annulaire et, par conséquent, modifie sa conicité. De ce fait, le plateau de pression 3 sollicité par le ressort à disques 10, dans la zone d'appui 25, est déplacé également en direction du plateau de contre-pression 5, de façon correspondant au 30 rapport du levier d'après la figure 1, grâce à quoi, après franchissement d'un espace de ventilation déterminé existant, les garnitures de friction 6 du disque d'embrayage 7 sont serrées entre les surfaces de friction du plateau de pression 3 et du plateau de contrepression 5. Au cours du processus 35 de fermeture de l'embrayage à friction, la suspension élastique existant entre les garnitures de friction 6 est peu à peu comprimée, de sorte que le couple pouvant être transmis par l'embrayage à friction augmente progressivement, jusqu'au moment o la force de fermeture maximale de l'embrayage à friction est atteinte. Dans cet état, la suspension élastique 5 existant entre les garnitures de friction peut être déformée élastiquement, pratiquement de manière complète, de sorte que le disque d'embrayage a alors dans la zone des garnitures de friction 6, pratiquement un comportement rigide. Mais d'autres modes de réalisation sont possibles, dans lesquels 10 la suspension élastique des garnitures peut appliquer une tension de ressort plus importante que la force de fermeture maximale s'exerçant sur le plateau de pression 3, de sorte que la suspension élastique des garnitures présente encore une suspension élastique résiduelle entre les garnitures de 15 friction 6.

Dans le cas de l'embrayage à friction conforme à l'invention, le ressort à disques, lorsque l'embrayage à friction n'est pas monté, a aussi, à l'intérieur de celui-ci, un état de tension élastique qui est maintenu également 20 lorsque l'embrayage à friction, une fois monté, est prêt à fonctionner.

Dans le cas du mode de réalisation selon les figures 1 et 2, les zones de languettes, qui s'étendent entre le corps de base il du ressort à disques 10 et les moyens d'appui ou 25 de tension 26, sont élastiquement tendues. Cette tension est due au couple produit par le corps de base Il prétendu. Par conséquent, les propriétés élastiques du corps de base il du ressort à disques et des zones de languettes prétendues sont déclenchées en série. Le ressort à disques 10 est monté ici, 30 de préférence, de manière telle que lors d'une déformation de celui-ci à des fins d'accouplement de l'embrayage 1, le profil de force nécessaire pour l'actionnement du ressort à disques est dégressif, allant par conséquent en diminuant.

Pour ce faire, il est approprié que l'on utilise un ressort à 35 disques ayant une courbe caractéristique de forme sinusoïdale qui, d'abord, augmente jusqu'à atteindre un maximum de force, puis diminue en atteignant un minimum de force pour à nouveau augmenter. La zone de fonctionnement, par conséquent la zone à l'intérieur de laquelle le ressort à disques est déformé, doit se trouver ici, de préférence, entre le maximum de force 5 et le minimum de force. Une telle position de montage fait en sorte que lors de l'enclenchement de l'embrayage à friction 1, par application d'une force correspondante dans la zone des pointes de languettes 13, la force nécessaire au pivotement du ressort à disques diminue. De ce fait, le 10 couple produit par le corps de base 1l du ressort à disques est également plus faible, ce qui provoque à nouveau le fait que les zones de languettes mentionnées précédemment, placées entre la zone d'appui 25 et les moyens de tension 26, peuvent se détendre, et ce, jusqu'à ce qu'un équilibre soit obtenu à 15 nouveau dans l'état de tension entre le corps de base il du ressort à disques et les languettes sollicitées pour la fermeture de l'embrayage à friction 1. Dans le cas de l'exemple de réalisation conformément aux figures 1 et 2, les languettes 12 provoquant la position tendue du ressort à 20 disques 10 sont en même temps des languettes qui servent à la commande de l'embrayage. En fonction des besoins ou en fonction du cas d'utilisation, seulement des languettes d'actionnement individuelles peuvent fonctionner en coopération avec les moyens d'appui 26 provoquant la 25 prétension du ressort à disques 10, mais pratiquement toutes les languettes d'actionnement 12 peuvent être en appui sur des moyens d'appui 26 conformés de façon appropriée. Lors de l'utilisation de languettes d'actionnement 12 pour la tension du corps de base 11, il est approprié que ces languettes 30 soient dirigées, dans le sens axial, de manière telle que leurs pointes 13, lorsque l'embrayage à friction n'est pas actionné par les autres languettes d'actionnement, se trouvent au moins presque dans un même plan perpendiculaire à l'axe de rotation de l'embrayage à friction. Mais pour de 35 nombreux cas d'utilisation, il peut être approprié, également, que les pointes de languettes d'au moins certaines languettes d'actionnement soient décalées axialement par rapport aux autres pointes de languettes, étant donné que de ce fait une certaine progressivité ou un profil progressif de la force de commande est possible sur une course donnée.

Dans le cas de la variante conformément à la figure 3, le ressort à disques 110 est maintenu dans un état tendu sur le plateau de pression 103, par des languettes de tension spéciales 112a qui s'appuient sur les moyens d'appui 126. Les languettes de tension 112a - en regardant dans la direction 10 circonférentielle du ressort à disques 110 - sont disposées entre des languettes d'actionnement 112. Dans le cas de l'exemple de réalisation représenté, les languettes de tension 112a et les languettes d'actionnement 112 sont conformées en formant une seule pièce avec le corps de base 15 111 - de forme annulaire - du ressort à disques.

Dans le cas de la variante conformément à la figure 4, le ressort à disques 210 est maintenu dans un état tendu sur le plateau de pression 203, au moyen d'une pièce de structure 212a en forme de disque. Dans l'exemple de réalisation 20 montré, la pièce de structure 212a en forme de disque comprend un corps de base élastique 231, de forme annulaire, à partir duquel partent des languettes 232, 233 s'étendant aussi bien vers l'intérieur que vers l'extérieur dans le sens radial, ces languettes formant des zones d'appui. La pièce de 25 structure prétendue 212a, en forme de disque, s'appuie, par les zones 233, directement sur le ressort à disques 210 et, par les zones 232, directement sur les moyens d'appui 226. Le ressort à disques 210 a également un corps de base 211, de forme annulaire, servant d'accumulateur d'énergie, corps de 30 base à partir duquel partent des languettes d'actionnement 212 s'étendant vers l'intérieur dans le sens radial.

Les moyens d'appui 126, 226 sont configurés et agissent de façon analogue aux moyens d'appui décrits en référence aux figures 1 et 2.

Sur la figure 5, on représente la courbe caractéristique 335 du ressort à disques, configurée en ayant une forme sinusoïdale, laquelle courbe caractéristique se compose de la partie courbe représentée en tirets et en points et de la partie courbe représentée en trait plein.

Cette courbe caractéristique 335 du ressort à disques 5 comporte un maximum de force 336 et un minimum de force 337.

La courbe caractéristique 335 du ressort à disques est obtenue lors de la déformation d'un ressort à disques, portant par exemple le numéro de référence 10, à partir de sa position détendue, o le ressort à disques pivote ici autour 10 d'une zone d'appui dont le numéro de référence est par exemple 25. La courbe caractéristique du ressort à disques, représentée sur la figure 5, est donnée ici en référence à un rapport de levier qui correspond à l'espacement radial existant entre la zone d'appui 25, de forme annulaire, et la 15 zone de pivotement 15 de forme annulaire.

D'après la figure 5, on voit en outre le profil de force produit sur le plateau de pression, par exemple 3, par le ressort à disques prétendu, par exemple 10, lequel profil de force se produit lors de l'enclenchement de l'embrayage. 20 Ce profil de force se compose ici d'une zone 338 au moins presque linéaire et de la zone courbe 339 qui fait suite, représentée en trait plein. La zone 338, au moins ici pratiquement linéaire, est obtenue par superposition de la caractéristique élastique du corps de base il existant dans 25 la zone de l'allongement du ressort de la ligne 338, et des zones de languettes du ressort à disques maintenues prétendues par les moyens d'appui 26, lesquelles zones de languettes du ressort à disques, comme on l'a déjà décrit précédemment, sont tendues élastiquement enraison du couple 30 se produisant dans le corps de base - de forme annulaire - du ressort à disques 10. La caractéristique élastique 338a de ces languettes est représentée sur la figure 6. Grâce à la prétension des languettes, le couple existant est supporté dans le corps de base 1l du ressort à disques 10.

Dans les modes de réalisation selon les figures 1 à 4, le ressort à disques appliquant la force de pression est par conséquent pratiquement prétendu contre le plateau de pression, par l'intermédiaire d'au moins un élément élastique supplémentaire. Cet élément élastique supplémentaire peut former une seule pièce avec le ressort à disques ou être 5 constitué, comme sur la figure 4, par une pièce de structure distincte.

Sur la figure 7, on représente à nouveau la structure de principe et le mode de fonctionnement de principe d'un embrayage 401 conforme à l'invention. Sur la figure 7, on 10 voit le carter d'embrayage 402 qui est relié fixement à un plateau de contre-pression, comme par exemple un volant moteur 405. Le disque d'embrayage 403 représenté seulement de façon partielle comporte des garnitures de friction 406 entre lesquelles est disposée ce que l'on appelle une suspension 15 élastique 409 des garnitures. Le plateau de pression 403 supporte un ressort à disques prétendu 410 qui présente un corps de base 411 de forme annulaire qui s'appuie ici, par des zones extérieures 411a, sur une zone de forme annulaire 418 qui est supportée axialement par le carter 402. La zone 20 de forme annulaire 418 forme un logement pivotant pour le ressort à disques 410. Entre le logement pivotant 418 et le carter 402, il est prévu un dispositif de rattrapage 421 compensant automatiquement l'usure au moins des garnitures de friction 406. Le dispositif de rattrapage 421 comporte au 25 moins un jeu de rampes d'entrée au moyen desquelles le plateau de pression 403 est déplacé en s'éloignant du couvercle 402 ou, axialement, en direction du plateau de contre-pression 405, de manière correspondant à l'usure intervenue au niveau des garnitures de friction 406. Dans le 30 cas de la configuration conformément à la figure 7, le ressort à disques 410 comprend à nouveau des supports 412a formant des éléments élastiques supplémentaires moulés d'une seule pièce, lesquels supports ont la même fonction que les languettes 112a décrites en référence à la figure 3.

Sur la figure 7, on représente en outre, schématiquement, un élément élastique 440 qui tend axialement le plateau de pression 403 ou le ressort à disques 410, avec le carter 402. L'élément élastique 440 représente tous les éléments élastiques individuels qui déclenchent une force axiale sur le plateau de pression 403 ou sur le ressort à 5 disques 410, en direction du carter 402. Comme on l'a déjà mentionné, les différents éléments élastiques peuvent être formés, par exemple, par des éléments à capteurs 17, en forme de disque, conformément à la figure 1, o, de façon supplémentaire, des éléments 4 du type à ressorts à lames 10 prétendus peuvent également être présents.

La force axiale produite par l'élément élastique 440 fait en sorte qu'au moins jusqu'au moment o le plateau de pression 403 est en appui sur la garniture de friction associée 406, le ressort à disques 410 soit sollicité contre 15 le support pivotant 418, de manière telle que le ressort à disques puisse être déformé de façon conique, autour de ce support pivotant 418, sans que le support pivotant 418 subisse un déplacement axial l'éloignant du carter 402. En d'autres termes, cela signifie que sans usure, au moins 20 jusqu'au moment o le plateau de pression 403 est en appui sur la garniture de friction associée 406, il ne peut se produire aucun ajustage dans le dispositif de rattrapage 421.

Sur la figure 8, on représente différentes courbes caractéristiques qui peuvent trouver leur application dans le 25 cas d'un embrayage à friction configuré conformément à l'invention. La courbe caractéristique 541 de la force d'embrayage ainsi que la courbe caractéristique 542 de la force de pression sont dessinées sur la figure 8. La courbe caractéristique 541 de la force d'embrayage correspond au 30 profil de la force qui est exercée, par exemple sur la figure 7, sur les pointes de languettes 413 pour fermer l'embrayage à friction 401. Ce profil de force 541 est obtenu par l'interaction intervenant entre la suspension élastique 409 des garnitures, la force axiale produite par l'élément 35 élastique 440 et l'effet de la force des éléments élastiques supplémentaires, mentionnés précédemment, tels que par exemple les languettes 412a.

La courbe caractéristique 542 de la force de pression commence dès que la suspension élastique 409 des garnitures est comprimée.

La force de tension exercée sur le plateau de pression 403, par l'élément élastique 440 représentant tous les éléments élastiques individuels, est conçue au moins presque de façon telle, que cette force de tension corresponde à la 10 force d'embrayage agissant sur les pointes de languettes 413, laquelle force d'embrayage est présente lorsque le plateau de pression 403 est en appui sur la garniture d'embrayage 406 tournée vers le plateau de pression. Cela signifie par conséquent que la force axiale appliquée par l'élément 15 élastique 440 doit correspondre à peu près à la force d'embrayage présente au niveau des pointes de languettes 413, au début de la courbe caractéristique 542 de la force de pression. Cette force est représentée, sur la figure 8, par le point 543. La suspension élastique 409 des garnitures 20 présente entre les garnitures de friction 406 n'est comprimée, pratiquement, que lors du dépassement du point 543 dans le sens d'enclenchement de l'embrayage à friction 401.

Sur la figure 9, on représente encore une fois les courbes caractéristiques de force et d'allongement 541, 542, 25 représentées sur la figure 8, ainsi que la force d'appui représentée par le point 543, laquelle force d'appui agit sur le plateau de pression, par exemple 403. En outre, on représente, sur la figure 9, les modifications tendancielles ou les déplacements de ces courbes caractéristiques en 30 présence d'usure intervenue sur les garnitures de friction 406. Dans le cas présent, l'usure est représentée par l'intervalle 544. Cette usure 544 est représentée en étant ici volontairement agrandie, pour pouvoir mieux expliquer le mode de fonctionnement d'un rattrapage. En pratique, 35 l'importance de l'usure 544, qui déclenche un rattrapage d'usure à l'intérieur de l'embrayage à friction, est nettement plus faible. Dans le cas idéal, le rattrapage d'usure peut se produire pratiquement de façon continue ou suivant des étapes de très faible ampleur.

En référence à la figure 7, on peut voir qu'en cas 5 d'usure intervenue sur les garnitures de friction 406, le plateau de pression 403 ne vient en appui sur la garniture de friction 406, tournée vers lui, qu'après une course d'embrayage 403a assez importante. L'agrandissement de cette course d'embrayage 403a est représenté, sur la figure 9, par 10 l'intervalle 544. Etant donné que la suspension élastique 409 existant entre les garnitures de friction 406 ne peut être comprimée qu'après la course d'embrayage supplémentaire 544, la courbe caractéristique 542 de la force d'embrayage se déplace également dans la position représentée par la courbe 15 caractéristique 542a de la force d'embrayage, dessinée en trait plein. Comme on le voit à présent d'après la figure 9, le profil de la courbe caractéristique 541 de l'embrayage se modifie lors du dépassement du point 543. Ce profil modifié est représenté par la ligne 541a.

Comme on le voit en outre d'après la figure 9, la force d'embrayage se produisant à chaque fois lors du dépassement du point 543 est supérieure à la force représentée par le point 543, laquelle force agit sur le plateau de pression correspondant, par exemple 403, et tend celui-ci, par 25 l'intermédiaire du ressort à disques, contre le dispositif de rattrapage 421. Cela a pour effet qu'à partir de ce momentlà, le ressort à disques 410 est déplacé axialement en même temps que le plateau de pression 403, pratiquement sans modification de conicité, jusqu'au moment o le plateau de 30 pression 403 vient à nouveau en appui sur la garniture de friction associée 406. Ce déplacement commun du ressort à disques 410 et du plateau de pression 403 correspond au moins essentiellement à la course 544. Au cours de ce déplacement, le dispositif de rattrapage 421 est détendu, grâce à quoi le 35 support de pivotement 418 peut être déplacé axialement, au moins de façon correspondant pratiquement à l'usure intervenue. De ce fait, il est garanti que lors du processus de désaccouplement - qui suit de l'embrayage à friction 401, le ressort à disques 410 présente au moins presque à nouveau sa conicité correspondant à l'état neuf de 5 l'embrayage à friction, ou bien à son état de tension d'origine.

La force d'appui produite par le ressort d'ensemble élastique 440 représenté schématiquement sur la figure 7, exercée sur le ressort à disques 410 ou sur le plateau de 10 pression 403, peut être appliquée, par exemple, seulement au moyen d'éléments du type à ressorts à lames, comme cela a été proposé, par exemple, dans le document DE 198 55 583 A. Une telle force d'appui peut cependant être appliquée également par des languettes élastiques configurées en formant une 15 seule pièce avec le ressort à disques, comme cela a été suggéré, par exemple, dans le document DE 195 24 827 A. Sur la figure 10, on représente un embrayage double comprenant un premier embrayage 601 et un second embrayage 602. L'embrayage 602 peut être configuré ici comme l'un des 20 embrayages à friction décrits en référence aux figures 1 à 9.

L'embrayage double comprend deux disques d'embrayage 603, 604 qui peuvent être reliés par différents arbres d'entrée de boîtes de vitesses. Les disques d'embrayage 603, 604 représentés ici comportent, comme on le voit d'après la 25 figure 10, à chaque fois un amortisseur de vibrations de torsion. Les garnitures de friction des disques d'embrayage 603, 604, de façon analogue à ce qui a été décrit en référence aux figures précédentes, sont dotées d'une suspension élastique l'une par rapport à l'autre.

Entre les deux disques d'embrayage 603, 604, il existe un plateau de contre-pression commun 605 qui fait partie d'un volant moteur. Le plateau de contre-pression 605 est relié, par des zones s'étendant axialement, qui ne sont pas représentées ici de façon plus détaillée, à un plateau 35 d'entraînement 606 qui peut être vissé, à l'intérieur dans le sens radial, sur un vilebrequin 607 d'un moteur à combustion interne. Le plateau de pression 608 de l'embrayage 602 est relié, indirectement ou directement, de préférence par des éléments du type à ressorts à lames, au plateau de pression intermédiaire 605, en étant fixe en rotation mais mobile 5 axialement de façon limitée. L'embrayage à friction 601 comporte également un plateau de pression 609 qui est fixe en rotation par rapport au plateau de pression intermédiaire 605, mais mobile axialement. Sur le plateau de pression 609 est fixé un carter qui est formé ici par un couvercle en tôle 10 610. Ce couvercle en tôle 610 est mobile axialement, en même temps que le plateau de pression 609. De même, une pièce de structure, en forme de carter, qui est formée par un couvercle en tôle 611, est reliée fixement au plateau de pression intermédiaire 605. Les ressorts à disques 612 de 15 l'embrayage à friction 601 et les ressorts à disques 613 de l'embrayage à friction 602 sont disposés des deux côtés de ce carter 611. Le mode de fonctionnement de l'embrayage à friction 602 est, comme on l'a déjà mentionné, semblable à celui de l'un des embrayages décrits en référence aux figures 20 1 à 9.

Le ressort à disques 612 s'appuie, d'une part extérieurement dans le sens radial, par un support pivotant 614, sur le couvercle 610 et, d'autre part, plus vers l'intérieur dans le sens radial, sur un élément 615 formant 25 ressort et configuré comme un ressort à disques. L'élément 615 formant ressort, quant à lui, s'appuie, par des zones extérieures dans le sens radial, sur le carter ou couvercle 611. Le ressort à disques 612 comprend, comme cela a déjà été décrit en référence aux autres ressorts à disques, un corps 30 de base, de forme annulaire, servant d'accumulateur d'énergie, corps de base à partir duquel partent des languettes d'actionnement 616 s'étendant vers l'intérieur dans le sens radial. Le ressort à disques 612 est maintenu, sur le carter 611, dans une position tendue. Pour ce faire, 35 il est prévu de façon semblable à ce qui a été déjà décrit en référence aux autres modes de réalisation, des éléments d'appui 617 qui sont reliés ici au carter 611 et comportent des zones servant à l'appui du ressort à disques 612 se trouvant dans une position tendue.

Entre le ressort à disques 612 et le carter 611, il est 5 prévu un dispositif de réglage 618 rattrapant l'usure se produisant au moins au niveau des garnitures de friction du disque d'embrayage 604. Concernant la configuration d'un tel dispositif de réglage, on renvoie à l'état actuel de la technique déjà cité ainsi qu'à la description précédente.

Le mode de fonctionnement du dispositif de rattrapage d'usure de l'embrayage 601 est décrit de façon plus détaillée en référence à la figure 11.

Sur la figure 11, on représente la courbe caractéristique 741 de la force d'embrayage. Suite au 15 processus d'embrayage, on obtient, au niveau du plateau de pression 609, la courbe caractéristique 742 de la force de pression. L'origine de cette courbe caractéristique 742 de la force de pression commence ici par la compression des garnitures de friction du disque d'embrayage 603, s'opposant 20 à l'effet de la suspension élastique disposée entre ces garnitures de friction. A l'état neuf, par conséquent sans usure, une force d'appui axiale agit sur le ressort à disques 612, laquelle force d'appui est représentée par le point 743.

Cette force d'appui axiale est appliquée, dans le cas d'une 25 structure de l'embrayage à friction 601 conformément à la figure 10, exclusivement ou au moins principalement par la pièce de structure 615 du type à ressort à disques. Dans la mesure o des ressorts à lames prétendus ou d'autres éléments élastiques agissent sur le plateau de pression 609, la force 30 axiale produite par ces ressorts ou par ces éléments doit également être prise en compte.

La force d'appui obtenue, agissant sur le ressort à disques 612, doit être dimensionnée de façon telle, que cette force d'appui corresponde au moins presque à la force de 35 débrayage qui est présente au début (en 744) de la courbe caractéristique 742 de la force de pression.

Lorsque l'usure des garnitures se produit, laquelle usure est représentée ici à nouveau en étant agrandie et représentée par l'espacement 745, le plateau de pression 609 se déplace vers la droite et, par conséquent, aussi le carter 5 610. De ce fait, la tension ou la conicité du ressort à disques 612 se modifie d'abord.

Dans le cas d'un processus de débrayage faisant suite à l'usure intervenue et dans le cas d'un processus d'embrayage faisant suite à ce débrayage, le plateau de pression 609 doit 10 effectuer une course un peu plus importante jusqu'à ce que le plateau de pression soit en appui sur une garniture de friction du disque d'embrayage 603. Cette course correspond à l'espacement représenté par la référence 745. En raison de cette course supplémentaire, le profil de la courbe 15 caractéristique 742 de la force de pression a été décalé également, et ce, en direction de la ligne 742a. En raison de la zone de la courbe caractéristique 741 de la force de débrayage diminuant au- dessus de la zone 745, la force d'appui axiale agissant sur le ressort à disques 612, au20 dessus de la zone 745 laquelle force d'appui est appliquée en particulier par la pièce de structure 615 du type à ressort à disques -, est supérieure à la force d'actionnement, de sorte que le plateau de pression 609 et le couvercle 610 articulé fixement sur ce plateau de pression 25 sont décalés vers la droite, et ce, en même temps que le ressort à disques 612. De ce fait, la bague de réglage 618a du dispositif de rattrapage d'usure 618 est détendue, de sorte que cette bague de réglage peut compenser le jeu axial ayant tendance à se produire entre le ressort à disques 612 30 et le carter 611. Une fois que le réglage a été effectué, le ressort à disques 612 se trouve à nouveau dans une position tendue correspondant à l'état neuf de l'embrayage à friction.

Sur les figures 12 et 13, on représente d'autres ensembles d'embrayage pour lesquels on peut utiliser 35 également les embrayages décrits en référence aux figures mentionnées précédemment.

Claims (17)

R E V E N D I C A T I O N S

1. Embrayage à friction comprenant un carter, un ressort à 5 disques supporté de façon pivotante par le carter, un plateau de pression fixe en rotation, relié au carter, mais mobile axialement de façon limitée, lequel plateau de pression peut être sollicité au moyen du ressort à disques dans le sens de l'enclenchement de l'embrayage à 10 friction, caractérisé en ce que le ressort à disques est maintenu dans un état tendu élastique à l'intérieur de l'embrayage à friction, même lorsque celui-ci n'est pas monté.

2. Embrayage à friction selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ressort à disques est monté sur le plateau de pression, suivant un état tendu élastique.

3. Embrayage à friction selon la revendication 1 ou 2, 20 caractérisé en ce que le plateau de pression supporte une zone d'appui de type annulaire pour le ressort à disques, ainsi que des moyens de tension disposés en étant décalés, dans le sens radial, par rapport à cette zone d'appui, moyens de tension à l'aide desquels le ressort à 25 disques est maintenu, sur le plateau de pression, dans un état tendu élastique.

4. Embrayage à friction selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens de 30 tension sont fixes axialement par rapport au plateau de pression.

5. Embrayage à friction selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens de 35 tension sont formés par des éléments prévus dans un agencement de forme annulaire, lesquels éléments sont reliés fixement au plateau de pression, s'étendent axialement à travers des passages prévus dans le ressort à disques et entourent des zones du ressort à disques en s'appuyant sur le côté placé à l'opposé du plateau de pression.

6. Embrayage à friction selon au moins l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les éléments de tension sont formés par des boulons qui sont 10 rivés sur le plateau de pression et comportent, au moins dans la direction circonférentielle, des zones élargies, sur le côté placé à l'opposé du plateau de pression, zones sur lesquelles s'appuient axialement des zones du ressort à disques prétendu.

7. Embrayage à friction selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le ressort à disques comprend un corps de base de forme annulaire, corps de base comportant un bord intérieur à 20 partir duquel partent des languettes dirigées vers l'intérieur dans le sens radial, o l'appui garantissant la tension du ressort à disques est réalisé dans la zone d'au moins certaines languettes.

8. Embrayage à friction selon au moins l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il existe, entre le ressort à disques et le carter d'embrayage, un dispositif de rattrapage compensant au moins l'usure des garnitures de friction du disque 30 d'embrayage fonctionnant avec l'embrayage à friction.

9. Embrayage à friction selon la revendication 8, caractérisé en ce que le dispositif de rattrapage présente au moins un ressort à capteur s'appuyant 35 axialement sur le ressort à disques lors de la fermeture de l'embrayage à friction, ainsi qu'une bague de réglage agissant entre le ressort à disques et le carter d'embrayage, laquelle bague de réglage, en fonction de l'usure intervenue, déplace axialement, par rapport au carter, une zone d'appui pour le ressort à disques, de forme annulaire et supportée par la bague de réglage.

10. Embrayage à friction selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le ressort à disques présente une zone de pivotement extérieure, dans 10 le sens radial, de forme annulaire, qui est maintenue par un logement pivotant prévu sur le carter, le ressort à disques comprend en outre une zone de forme annulaire, placée encore plus à l'intérieur dans le sens radial, laquelle zone agit en coopération avec une zone d'appui 15 de forme annulaire, supportée par le plateau de pression.

11. Embrayage à friction selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le ressort à disques est monté en étant tendu dans l'embrayage à 20 friction, de manière telle que lorsque l'embrayage à friction est prêt à fonctionner, mais pas actionné, l'embrayage à friction est ouvert.

12. Embrayage à friction selon l'une quelconque des 25 revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le ressort à disques doit être élastiquement déformé pour la fermeture de l'embrayage à friction.

13. Embrayage à friction selon l'une quelconque des 30 revendications 1 à 12, caractérisé en ce que l'embrayage à friction peut être monté sur un plateau de contrepression, o le disque d'embrayage à prévoir entre le plateau de contre-pression et le plateau de pression comporte au moins deux garnitures de friction entre 35 lesquelles il est prévu, axialement, une suspension élastique des garnitures.

14. Embrayage à friction selon la revendication 13, caractérisé en ce que la force axiale produite lors de la compression de la suspension élastique des garnitures, 5 par cette force axiale, ainsi que la force axiale produite par au moins un des ressorts à capteur, agissent dans la même direction axiale par rapport au ressort à disques.

15. Embrayage à friction selon l'une des revendications 13, 14, caractérisé en ce que la force axiale produite par la suspension élastique des garnitures et la force axiale exercée sur le ressort à disques, par au moins un ressort à capteur, sont axialement de sens opposé par 15 rapport à la force axiale appliquée sur les languettes du ressort à disques pour la fermeture de l'embrayage à friction.

16. Embrayage à friction selon au moins l'une quelconque des 20 revendications 1 à 15, caractérisé en ce que la courbe caractéristique de la suspension élastique des garnitures et l'état de montage du ressort à capteur, en référence au profil de la force d'enclenchement de l'embrayage à friction, sont adaptés de manière telle, que lorsque 25 l'usure se produit sur au moins les garnitures de friction du disque d'embrayage, la force de commande d'embrayage nécessaire pour le pivotement du ressort à disques est supérieure à la force axiale obtenue, opposée axialement à cette force d'embrayage et agissant sur le 30 ressort à disques, laquelle force axiale est produite au moins par la suspension élastique des garnitures et par la force du ressort à capteur.

17. Embrayage à friction selon la revendication 16, 35 caractérisé en ce que la force axiale obtenue est produite en outre par une force qui est appliquée au moins par des éléments du type à ressorts à lames qui sont tendus axialement entre le plateau de pression et le carter et servent au moins à la transmission de couple entre ces deux pièces de structure.