FR2988448A1

FR2988448A1 - Ressort d'appui destine a etre utilise dans un dispositif d'actionnement pour un embrayage, ainsi que dispositif d'actionnemenent pour un embrayage

Info

Publication number: FR2988448A1
Application number: FR1352328A
Authority: FR
Inventors: Igor Loran; Florian Vogel
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2012-03-22
Filing date: 2013-03-15
Publication date: 2013-09-27
Anticipated expiration: 2033-03-15
Also published as: DE102013204122A1; FR2988448B1

Abstract

La présente invention concerne un ressort d'appui (1) destiné à être utilisé dans un dispositif d'actionnement (8) pour un embrayage, sachant que le ressort d'appui (1) est formé à partir d'un fil, dont les extrémités sont reliées entre elles en particulier par liaison de matière et que le ressort d'appui (1) est réalisé de manière à présenter une forme annulaire, que le ressort d'appui (1) présente des sections intérieures (3) déviant du contour périphérique (2) annulaire de ce dernier et s'étendant dans la direction radiale en direction du point central M du ressort d'appui (1) annulaire et que le ressort d'appui (1) est pourvu dans sa direction axiale d'une géométrie à tendance conique. Cela permet de fabriquer à moindres coûts un embrayage.

Description

RESSORT D'APPUI DESTINE A ETRE UTILISE DANS UN DISPOSITIF D'ACTIONNEMENT POUR UN EMBRAYAGE, AINSI QUE DISPOSITIF D'ACTIONNEMENENT POUR UN EMBRAYAGE L'invention concerne un ressort d'appui destiné à être utilisé dans un dispositif d'actionnement pour un embrayage, ainsi qu'un dispositif d'actionnement pour un embrayage comprenant un ressort d'appui.

On sait que la charge de libération ou de débrayage des embrayages se modifie avec l'usure des garnitures de friction du disque d'embrayage. Cela a pour conséquence entre autres que la force d'actionnement nécessaire aux fins de l'actionnement de l'embrayage augmente avec l'usure des garnitures de friction. Afin de contrer cet effet non souhaité, on connaît d'après l'état de la technique des dispositifs d'actionnement pour des embrayages, qui appuient un ressort à disque (appelé aussi ressort Belleville) ou un ressort à diaphragme sur des côtés de la plaque de compression par un ressort d'appui annulaire logé côté couvercle, ce qui permet de loger le ressort à disque sans jeu et sans perte avec un ajustage automatique de l'usure. Un exemple illustrant ce type de dispositifs d'embrayage peut être extrait du document DE 40 13 186 Al. Le ressort d'appui annulaire est réalisé habituellement également sous la forme d'un ressort à disque, lequel constitue une coque annulaire plate et conique, qui est sollicitée dans la direction axiale. La charge est habituellement lors de son introduction répartie de manière homogène sur le bord intérieur et sur le bord extérieur du ressort à disque. Il demeure un besoin permanent de réduire les coûts de production des embrayages.

La présente invention a pour objectif de proposer des mesures permettant de fabriquer à moindres coûts un embrayage. Cet objectif est atteint grâce à un ressort d'appui destiné à être utilisé dans un dispositif d'actionnement pour 5 un embrayage selon la revendication 1, ainsi que grâce à un ensemble d'actionnement pour un embrayage selon la revendication 10. Des configurations préférées de l'invention sont indiquées dans les sous-revendications, lesquelles représentent respectivement individuellement ou de manière 10 combinée un aspect de l'invention. Le ressort d'appui selon l'invention destiné à être utilisé dans un dispositif d'actionnement pour un embrayage est caractérisé en ce que le ressort d'appui est formé à partir d'un fil dont les extrémités sont reliées entre elles 15 en particulier par liaison de matière, en ce que le ressort d'appui est réalisé de manière à présenter une forme annulaire, en ce que le ressort d'appui présente des sections intérieures déviant de son contour périphérique annulaire et s'étendant dans la direction radiale en direction du point 20 central du ressort d'appui annulaire, et en ce que le ressort d'appui est pourvu dans sa direction axiale d'une géométrie à tendance conique. Un avantage majeur du ressort d'appui selon l'invention est justifié en ce que ce dernier peut être fabriqué à partir 25 d'un fil de manière pratique sans déchets de fabrication. En outre, le ressort d'appui selon l'invention présente habituellement un poids plus faible en comparaison avec les ressorts d'appui estampés formés sous la forme de ressorts à disque. La liaison entre les deux extrémités de fil du 30 ressort d'appui peut être fabriquée par exemple par liaison de matière, en particulier par soudage. Il est également envisageable d'obtenir la liaison par complémentarité de forme et/ou à force, par exemple au moyen d'une douille guidée sur les extrémités de fil, laquelle douille joint les extrémités de fil entre elles sous la forme d'un assemblage par sertissage et/ou par serrage. La géométrie à tendance conique du ressort d'appui permet de définir une raideur axiale dudit ressort d'appui. La géométrie au sens de la présente publication décrit la conicité du ressort d'appui. Plus la conicité du ressort d'appui est marquée, plus la raideur Da du ressort d'appui est importante dans la direction axiale.

Dans une réalisation préférée du ressort d'appui selon l'invention, le ressort d'appui présente le long de son contour périphérique annulaire, un rayon intérieur Ri et un rayon extérieur Ra, sachant que le rapport Ra/Ri se trouve dans une fourchette 1,01 et 1,50, de manière préférée dans une fourchette 1,02 et 1,35. La géométrie à tendance conique est réalisée en particulier en ce que les sections intérieures du ressort d'appui font saillie dans la direction radiale selon un angle 8 du plan, déployé par la forme annulaire, du ressort d'appui.

L'angle 8 est compris de manière préférée dans une fourchette 0,2° et 60°, en particulier de manière préférée dans une fourchette 0,5° et 30°, en particulier de manière préférée dans une fourchette 1 ° et 25°. Il convient en outre de préférer que toutes les sections intérieures du 25 ressort d'appui présentent le même angle 8 afin de fournir une force de ressort axiale homogène sur la périphérie du ressort d'appui. Selon une configuration préférée du ressort d'appui selon l'invention, les sections intérieures sont réparties de 30 manière régulière sur le contour périphérique annulaire du ressort d'appui. La répartition régulière des sections intérieures permet d'éviter ou au moins de réduire des défauts d'équilibrage dans le ressort d'appui.

Le nombre des sections intérieures peut être pair ou impair. Dans ce contexte, on préfère tout particulièrement que le nombre des sections intérieures soit compris entre 2 et 20 inclus, de manière préférée entre 3 et 15, en particulier de manière préférée entre 5 et 11. Les sections intérieures peuvent être en principe réalisées sous toute forme de contour appropriée pour provoquer dans la direction axiale un effet ressort du ressort d'appui. Par exemple, le contour des sections intérieures peut être réalisé de manière à présenter une forme de U, une forme de V ou une forme S2 ou selon des combinaisons quelconques desdites formes. Dans une configuration préférée de l'invention, les sections intérieures du ressort d'appui sont réalisées de manière à présenter essentiellement une forme de cuvette, sachant que des branches, s'étendant dans la direction radiale, des sections intérieures forment les unes par rapport aux autres un angle S2 qui est compris dans une fourchette 3° et 160°, de manière préférée dans une fourchette 5° et 90, en particulier de manière préférée dans une fourchette 7° et 60°. Dans le cas présent, on préfère en outre qu'une transition entre le contour périphérique du ressort d'appui annulaire et les branches, s'étendant dans la direction radiale, des sections 25 intérieures se présente sous la forme d'une section en arc. Le ressort d'appui présente outre sa raideur Da axiale liée à la conicité, également une raideur radiale Dr. L'effet ressort radial du ressort d'appui permet en particulier d'obtenir un montage ou un échange simplifié en ce que le 30 ressort d'appui peut être déformé élastiquement dans la direction radiale. Cela est dû en particulier également à l'interaction de la raideur radiale du ressort d'appui et de la conicité de ce dernier. Ainsi, il est possible par exemple grâce à un outil à pinces, venant en prise avec les sections intérieures du ressort d'appui et tirant ces dernières dans la direction radiale en direction du point central du ressort d'appui annulaire, de diminuer le rayon du ressort d'appui par une déformation élastique, sachant que les sections intérieures, selon la réalisation de l'outil à pinces et du crochet côté couvercle, sont pliées de manière à faire saillie du plan, déployé par la forme annulaire, du ressort d'appui et/ou que les branches, s'étendant dans la direction radiale, des sections intérieures configurées de manière à présenter une forme de cuvette sont déplacées les unes vers les autres. Selon la réalisation des crochets côté couvercle, il est en conséquence également possible que les sections intérieures du ressort d'appui doivent être tirées par l'outil à pinces dans la direction radiale de manière à s'éloigner du point central. En variante ou en complément, il est possible de monter par rotation le ressort d'appui. Le ressort d'appui réalisé sous la forme d'un anneau de fil ne présente aucun diamètre intérieur continu comme c'est le cas d'un ressort d'appui conventionnel. Par conséquent, le ressort d'appui peut être étiré axialement et être positionné sur le crochet au moyen des sections intérieures par torsion. Lors de cette opération de montage, l'inclinaison des crochets n'est pas nécessaire ce qui permet de réduire les coûts de fabrication. Le rapport entre la raideur radiale Dr et la raideur axiale Da du ressort d'appui, Dr/Da, se trouve de manière préférée dans une fourchette 0,01 et 100, en particulier de manière préférée 0,1 et 10.

Le ressort d'appui présente en outre de préférence également une raideur en torsion Dt. L'effet ressort en torsion du ressort d'appui permet d'amortir et/ou au moins en partie de compenser dans la direction périphérique les impacts liés à la force ou au couple. Selon un perfectionnement avantageux du ressort d'appui selon l'invention, le rapport entre les longueurs des 5 sections en arc du contour périphérique circulaire du ressort d'appui annulaire et celles des sections en arc des sections intérieures se situe entre 1:1 et 10:1, de manière préférée entre 2:1 et 5:1, ce qui permet de réaliser des surfaces de support du ressort d'appui suffisamment grandes pour ne 10 provoquer à l'état monté aucune pointe de pression locale non souhaitée du fait de la force de ressort axiale du ressort d'appui contre le ressort à disque et/ou le carter d'embrayage. Afin de fournir un effet ressort axial suffisant du 15 ressort d'appui, il convient de préférer que le rapport entre le rayon intérieur Ri du ressort d'appui annulaire et le rayon intérieur Rias d'une section intérieure se situe entre 1:0,9 et 1:0,4, de manière préférée entre 1:0,8 et 1:0,6. Dans ce contexte, il convient de préférer en outre que le 20 rapport entre le rayon intérieur Ri du ressort d'appui annulaire et les rayons intérieurs Rias de toutes les sections intérieures soit essentiellement identique. La section transversale du fil formant le ressort d'appui peut présenter en principe n'importe quelle forme. On 25 préfère toutefois en particulier que le fil présente une forme de section transversale circulaire, ovale, carrée ou rectangulaire. Le fil est constitué de manière préférée d'un matériau métallique, en particulier d'un acier à ressorts. Il est 30 toutefois également envisageable de former le ressort d'appui à partir d'un matériau en plastique de préférence renforcé par des fibres.

Le ressort d'appui selon l'invention est prévu en particulier pour être utilisé dans un ensemble d'actionnement pour un embrayage, en particulier un embrayage à friction, qui comprend un levier d'actionnement configuré en particulier sous la forme d'un ressort à disque servant à déplacer axialement une plaque de compression, et un carter d'embrayage servant à enlever des charges, sachant que le ressort d'appui selon l'invention est disposé de manière précontrainte dans l'ensemble d'actionnement de telle manière qu'il exerce une pression dans la direction axiale contre le ressort à disque par rapport au carter d'embrayage par son contour périphérique annulaire sous le point d'articulation du ressort à disque. L'embrayage permet en particulier de coupler un arbre d'entraînement du moteur d'un véhicule automobile à au moins un arbre d'entrée de transmission d'une transmission de véhicule automobile de préférence à la manière d'un embrayage de démarrage. La présente invention concerne en outre un système d'actionnement servant à déplacer une plaque de compression d'un embrayage servant à engrener un arbre d'entraînement du moteur d'un véhicule automobile à au moins un arbre d'entrée de transmission d'une transmission de véhicule automobile à l'aide d'un ressort d'appui, ledit ressort d'appui pouvant être réalisé et perfectionné tel que décrit ci-avant pour supporter un ressort de levier venant en prise au niveau de la plaque de compression pour le déplacement de cette dernière. Ainsi, il est possible de fabriquer un système d'actionnement avec peu de coûts. L'invention concerne en outre un embrayage servant à 30 engrener un arbre d'entraînement d'un moteur de véhicule automobile à au moins un arbre d'entrée de transmission d'une transmission de véhicule automobile, sachant que l'embrayage présente un système d'actionnement, pouvant être réalisé et perfectionné tel que décrit ci-avant, servant à déplacer une plaque de compression et/ou un ressort d'appui, lesquels peuvent être réalisés ou perfectionnés tel que décrit ci-avant afin de supporter un ressort de levier venant en prise au niveau de la plaque de compression aux fins du déplacement de cette dernière. Cela permet de fabriquer à moindres coûts l'embrayage. La présente invention est expliquée ci-après à titre d'exemple en renvoyant aux dessins annexés à l'aide des exemples de réalisation préférés, sachant que les caractéristiques illustrées ci-après peuvent constituer respectivement aussi bien séparément qu'également de manière combinée un aspect de l'invention. On peut voir sur les figures : - figure 1 : une vue schématique en perspective d'un ressort d'appui ; et - figure 2 : une coupe schématique d'un dispositif d'actionnement pour un embrayage comprenant le ressort d'appui de la figure 1.

La figure 1 représente une perspective du ressort d'appui 1. Le ressort d'appui 1 est formé à partir d'un fil présentant une section transversale circulaire. Le ressort d'appui 1 est réalisé de manière à présenter une forme annulaire, sachant que les extrémités du fil sont reliées entre elles par liaison de matière par soudage. Le fil est constitué d'un matériau métallique, en particulier d'un acier à ressorts. Le ressort d'appui 1 présente une pluralité de sections de contour périphérique 2 présentant une forme d'arc de cercle, sachant que sont disposées entre deux sections de contour périphérique 2 en forme d'arc de cercle, des sections intérieures 3 déviant du contour périphérique annulaire du ressort d'appui 1 et s'étendant dans la direction radiale en direction du point central M du ressort d'appui 1 annulaire. Sur l'exemple de réalisation illustré, le ressort d'appui 1 comporte neuf sections de contour périphérique 2 en forme d'arc de cercle et neuf sections intérieures 3. Comme on peut bien le voir sur la figure 1, les sections intérieures 3 sont réparties de manière régulière sur le contour périphérique annulaire du ressort d'appui 1. Le rapport entre les longueurs des sections en arc du contour périphérique 2 circulaire du ressort d'appui 1 annulaire et celles des sections en arc 9 des sections intérieures 3 est d'environ 3,5:1 sur l'exemple de réalisation illustré. Les sections de contour périphérique 2 en forme d'arc de cercle présentent un rayon intérieur Ri et un rayon extérieur Ra. Le rapport Ra/Ri entre le rayon intérieur Ri et le rayon extérieur Ra est d'environ 1,2 dans l'exemple reproduit. Le rapport entre le rayon intérieur Ri et le rayon extérieur Ra est le long des sections de contour périphérique 2 en forme d'arc de cercle constant.

Les sections intérieures 3 sont réalisées essentiellement de manière à présenter une forme de cuvette et présentent deux branches 4a, 4b, lesquelles s'étendent respectivement depuis une section de contour périphérique 2 en forme d'arc de cercle dans la direction radiale orientée vers le point central M. La transition de la section de contour périphérique 2 en forme d'arc de cercle vers l'une des branches 4a, 4b se présente sous la forme d'une section en arc 5a, 5b. Les branches 4a, 4b, s'étendant de manière radiale l'une 30 sur l'autre sur le point central M, des sections intérieures 3 forment l'une par rapport à l'autre un angle f2, qui est d'environ 40° sur l'exemple illustré.

Comme il ressort de la figure 1, toutes les sections intérieures 3 forment dans le mode de réalisation représenté du ressort d'appui, un angle identique S2 entre les branches 4a, 4b s'étendant l'une par rapport à l'autre.

Une section de fond 6 est disposée entre les branches 4a, 4b, s'étendant dans la direction radiale, des sections intérieures 3 réalisées de manière à présenter essentiellement la forme d'une cuvette. La transition entre la section de fond 6 et les branches 4a, 4b est réalisée sous la forme d'une section en arc 7. La section de fond 6 s'étend essentiellement de manière tangentielle sur un cercle présentant le rayon Rias. Il est également possible que la section de fond 6 soit réalisée de manière à présenter essentiellement la forme d'une section en arc d'un cercle présentant le rayon Rias. Le rapport entre le rayon intérieur Ri du ressort d'appui 1 annulaire et le rayon intérieur Rias d'une section intérieure 3 est d'environ 1:0,7 dans l'exemple de réalisation illustré.

Les sections intérieures 3 du ressort annulaire 1 dépassent dans la direction axiale selon un angle 8 du plan déployé par la forme annulaire du ressort d'appui 1. Toutes les sections intérieures 3 du mode de réalisation représenté du ressort d'appui 1 présentent le même angle S.

La figure 2 illustre le ressort d'appui 1 connu de la figure 1 lorsqu'il est monté dans un dispositif d'actionnement 8 pour un embrayage. Le dispositif d'actionnement 8 présente un carter d'embrayage 11 servant à enlever les charges, avec un levier 30 d'actionnement configuré sous la forme d'un ressort à disque 10 et servant à déplacer axialement une plaque de compression. Un anneau 13 permet de soutenir le ressort à disque 10 sur le carter d'embrayage 11 dans l'exemple illustré. La position du ressort à disque sur l'anneau 13 constitue le point d'articulation du ressort à disque 10 dans le système d'embrayage 8. En option, ledit anneau 13 peut être remplacé également par une moulure dans le carter d'embrayage 11. Le palier complémentaire forme le ressort d'appui 1. Le ressort d'appui 1 est monté de manière précontrainte dans le dispositif d'actionnement 8 de telle manière qu'il s'appuie par sa section intérieure 3 contre le crochet 12 et par son contour périphérique 2 en forme d'arc de cercle contre le ressort à disque 10 sous l'anneau 13. Le ressort d'appui 1 exerce ainsi sur le ressort à disque 10 une force de ressort agissant dans la direction axiale. On parvient ainsi à loger le ressort à disque sans jeu et sans perte avec un ajustage automatique de l'usure.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour autant sortir du cadre de l'invention.

Liste des numéros de référence 1 Ressort d'appui 2 Contour périphérique 3 Section intérieure 4 Branche 5 Section en arc 6 Section de fond 7 Section en arc 8 Dispositif d'actionnement 9 Section en arc 10 Ressort à disque 11 Carter d'embrayage 12 Crochet 13 Anneau/point d'articulation

Claims

REVENDICATIONS1. Ressort d'appui (1) destiné à être utilisé dans un dispositif d'actionnement (8) pour un embrayage, caractérisé en ce que - le ressort d'appui (1) est formé à partir d'un fil 5 dont les extrémités sont reliées entre elles par liaison de matière, - le ressort d'appui (1) est réalisé de manière à présenter une forme annulaire, - le ressort d'appui (1) présente des sections 10 intérieures (3) déviant du contour périphérique (2) annulaire de ce dernier et s'étendant dans la direction radiale en direction du point central (M) du ressort d'appui (1) annulaire et - le ressort d'appui (1) est pourvu dans sa direction 15 axiale d'une géométrie à tendance conique.
2. Ressort d'appui (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ressort d'appui (1) présente le long de son contour périphérique (2) annulaire, un rayon intérieur Ri et un rayon extérieur Ra, sachant que le rapport Ra/Ri se 20 trouve dans une fourchette 1,01 et 1,50, de manière préférée dans une fourchette 1,02 et 1,35.
3. Ressort d'appui (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les sections intérieures (3) sont réparties de manière régulière sur le contour périphérique (2) 25 annulaire du ressort d'appui (1).
4. Ressort d'appui (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les sections intérieures (3) du ressort d'appui (1) font saillie dans la direction axiale, selon un angle 8, du plan, déployé 30 par la forme annulaire, du ressort d'appui (1), sachant que l'angle 8 se trouve de manière préférée dans une fourchette0,2° et 60°, en particulier de manière préférée dans une fourchette 0,5° et 30°, en particulier de manière préférée dans une fourchette 1° et 25°.
5. Ressort d'appui (1) selon l'une quelconque des 5 revendications précédentes, caractérisé en ce que le contour des sections intérieures (3) est réalisé de manière à présenter une forme de U, une forme de V ou une forme S2 ou une forme issue des combinaisons quelconques de ces dernières, est réalisé en particulier de manière préférée de manière à 10 présenter essentiellement une forme de cuvette, sachant que des branches (4) s'étendant dans la direction radiale des sections intérieures (3) réalisées de manière à présenter une forme de cuvette forment les unes par rapport aux autres un angle 1-2, qui se trouve dans une fourchette 3° et 160°, 15 de manière préférée dans une fourchette 5° et 90°, en particulier de manière préférée dans une fourchette 7° et 60°.
6. Ressort d'appui (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une 20 transition (5) entre le contour périphérique (2) du ressort d'appui (1) annulaire et les branches (4), s'étendant dans la direction radiale, des sections intérieures (3) se présente sous la forme d'une section en arc.
7. Ressort d'appui (1) selon l'une quelconque des 25 revendications précédentes, caractérisé en ce que le rapport entre des longueurs des sections en arc du contour périphérique (2) circulaire du ressort d'appui (1) annulaire et celles des sections en arc (9) des sections intérieures (3) se situe entre 1:1 et 10:1, de manière préférée entre 2:1 et 30 5:1.
8. Ressort d'appui (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le rapport entre le rayon intérieur Ri du ressort d'appui (1) annulaireet le rayon intérieur Rias d'une section intérieure (3) se situe entre 1:0,9 et 1:0,4, de manière préférée entre 1:0,8 et 1:0,6.
9. Ressort d'appui (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le ressort d'appui (1) présente une raideur radiale Dr, sachant que de manière préférée le rapport entre la raideur radiale Dr et la raideur Da du ressort d'appui (1), Dr/Da, se situe dans une fourchette 0,01 et 100, en particulier de manière préférée dans une fourchette 0,1 et
10. 10. Dispositif d'actionnement (8) pour un embrayage, en particulier pour un embrayage à friction, comprenant un levier d'actionnement configuré en particulier sous la forme d'un ressort à disque (10) et servant à déplacer axialement une plaque de compression, et comprenant un carter d'embrayage (11) servant à enlever des charges, caractérisé en ce qu'un ressort d'appui (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes est disposé de manière précontrainte dans l'ensemble d'actionnement (8), de telle manière qu'il exerce dans la direction axiale une pression contre le ressort à disque (10), avec son contour périphérique (2) présentant une forme en arc de cercle, sous un point d'articulation (13) du ressort à disque (10) par rapport au carter d'embrayage (11).