<Desc/Clms Page number 1>
MEMOIRE DESCRIPTIF déposé à l'appui d'une demande de
BREVET D'INVENTION Walter Gordon Wilson Embrayage par friction perfectionné, actionné hydrauli- quement Il. Priorité d'une demande de brevet déposée en Grands-Bretange le 26 janvier 1943".
La présente invention est relative aux embrayages par friction actionnés hydrauliquement.
A ce sujet, on a proposé un embrayage à plateaux dans lequel les plateaux d'embrayagesont serrés par friction grâce à une série de pistons disposés chacun dans un cylindre fermé, ces pistons et cylindres étant disposés à égale distance et symétriquement autour de l'arbre d'entrée central et tournant tous solidariement avec celui-ci , Une extrémité decAaque cylindreest réunie par un tuyau à une source de fluide moteur dans l'arbre central et l'autre extrémité est constatent en communica- tion avec le dispositif de graissage, quiest également four-
<Desc/Clms Page number 2>
ni par l'arbre central.
Dans l'embrayage suivant l'invention on applique, comme force opposante présentée par le milieu lubrifiait, une pression juste suffisante pour contrebalancer la tête centrifuge superposée à la pression motrice, et pour éviter des pertes inutiles de pression motrice résultante, la disposition suivant la présente invention assure que , lors que le milieu lubrifiant est rendu disponible pour contrebalancer la t'été centrifuge sur le coté moteur, la pression de graissage ne peut pas augmenter indéfiniment par suite de l'existence de trous d'échappement au centre de rota.tion ou près de celui-ci.
Il y a donc un flux continu d'huile venant du système de graissage, quand l'embrayage est en prise , la dite huile pouvant s'échapper sans restriction vers le :;entre de rotation . Dans ce but, on emploie un mécanisme de distribution par soupapes,qui coupe ou réduit ce flux et retient,par conséquent,l'huile de graissage aux moments où 1'embrayage est non en prise.
La présente invention consiste en un mécanisme d'embrayage par friction actionné hydrauliquement dans lequel, pour éviter une action d'embrayage trop prononcée entre les parties en prise par suite de l'action de force centrifuge sur le fluide moteur, on agit directement des deux co- tés sur l'organe mobile d'embrayage par un Milieu fluide e d'égale densité, de manière e à immuniser substantiellement .le dit organe d'embrayage contreune pression oblique provenant de l'action d'une force centrifuge sur le fluide moteur.
On se rapportera maintenant aux dessins ci-joints,qui sont des vues en élévation, partiellement sectionnées, de trois formes codifiées d'embrayage suivant l'invention et
<Desc/Clms Page number 3>
dont chacune montre une moitié de l'embrayage au-dessus de l'axe du centse x-x.
Dans la forme de réalisation de l'invention montrée à la -figure 1, une partie consiste en un disque a ayant un bord de surface conique a1 et une partieformant moyeu a2 clavetée sur l'arbre de sortie b, et l'autre partie comprend une boite c qui reçoit la commande d'entrée en d et est formée de deux pièces c, c1 serrées ensemble, par exemple, par des boulons c3, la dernière pièce cl ayant une garniture d'embrayage conique c2 correspondante . La partie formant moyeu de la boîte est destinée à tourner librement, comme un manchon, sur l'arbre de sortie b, et la pièce cl est munie d'un ou de plusieurs orifices de sortie e coincidants avec des trous correspondants ménagés à travers la garniture c2, comme il sera expliqué ci-après.
Le moyeu a2 du disque d'embrayage voisin de sa connexion clavetée avec l'arbrede sortie, est muni d'un orifice ou de plusieurs orifices intérieurs f qui peuvent être mis en communication , par un évidement f1 avec. un espace g entre, et sur un côté du disque d'embrayage et la/paroi cl de la boîte, cet orifice étant destiné à être ouvert ou fermé par le mouvement du disque d'embrayage, quand celuici vient en prise ou quand il se dégage .Ainsi quand le disque d'embrayage est mû vers la droite par des moyens décrits ci-dessous, la lèvref2 à une extrémitéde l'orifice f découvre le bord de l'évidement creux f1, de sorte que de l'huile du service de graissage ( qui est ordinairement à basse pression) passant radialement par la conduite h de l'arbre creux de sortie b,
passe grâce à l'évidement fl à l'espace g devant la @ disque d'embrayage, comme cela est montré par le trait mixte.
<Desc/Clms Page number 4>
La partie formant moyeu de la boîte d'amorayage c qui reçoit 1a commande d'entrée contient une chambreannulai- re k formant un cylindre pour un/piston annulaire ou pion- geur 1, dont l'extrémité extérieure presse, grâce à un ressort en spirale m, enfermé dans une boîte m1 en deux parties, sur l'arriére du risque d'embrayage a, la partie frontale ,le ce disque étant sous l'influence d'un second ressort ou de ressorts en spirale n renfermés dans une boîte similaire n1 en deux parties, pour amener le disque hors de prise de la boîte, quand l'embrayée est dégagé,
@a ressort ou ces ressorts de dégagement étent d'une puissan- ce qui est inférieure a cslle du ou des ressorts m de au- tre coté du disue .
L'espace annulaire k formé derrière le piston 1 est en communication avec une source de fluide à haute pression de telle que/l'huile, qui a la même densité que cellu du mi- lieu de graissage, à travers un conduit o et un dispositif à bague àjoint par glissement o1 d'une source de pression ce appropriée, le trajet de/fluide à haute pression étant indiqué par le trait pointillé .,Le piston annulaire 1 possède u@e ou plusieurs rainures superficielles, telles l que 1 , s'étendant sur une partie de sa longueur, la rai- nure étant arrêtée peu avant son extrémité extérieure .
Le fonctionnement s'effectue comme suit : Quand les parties de l'embrayage doivent être alises en prise, l'ar- rivée de fluide 2. haute pression vers le cylindre annulai- re k est ouverte au moyen d'une soupape appropriée non re- présentée, de sotte que la pression pousse le piston 1 vers l'extérieur et commence à amener le disque d'embrayage a en prise. La première partie du mouvement du disque a lieu contre le ressort faible n et effectue un léger embrayage, fermant l'orifice d'échappement* Le piston continuant son fort mouvement , le ressort/se trouvant à l'arrière du disque est
<Desc/Clms Page number 5>
alors comprimé .
Etant donné ce mouvement du disque d'embrayage, la lèvre f2 de l'orificef ménagé dans le moyeu découvre l'évidement fl, de sorte que le milieu lubrifiant du conduit h, tel qu'il est montré par le trait mixte,peut passer dans l'espace g devant le disque d'em- brayage. Un autre orifice ou d'autres orifices p, aussi près du centre de la boîte d'embrayage que possible, est ou sont prévus pour permettre l'échappement d'air et d'huile de graissage superflus . Par l'action continue du piston 1, la rainure 11 est découverte progressivement pour laisser le fluide à haute pression passer dans la chambree prévue derrière le disque d'embrayage et pour ef- fectuer une action d'embrayage complète.
Ainsi, comme le disque d'embrayage a maintenant du fluide sous pression des deux côtés, l'influence de la force centrifuge sur le fluide à haute pression agissant sur le disque est entiè- rement éliminée . Comme les surfaces d'embrayage semettent en prise, l'orifice ou les orifices d'échappement e ména gés dans la partie cl de la boite est. ou sont fermés.
Il faut noter, dans la présente invention, qu'on applique, comme force opposante, une pression qui est légèrement inférieure à la tête centrifuge superposée à la pression motrice, et pour éviter toute perte inutile de pression motrice en résultant, la disposition est tel- le que, pendant que l'huile de graissage est rendue dis- ponible pour s'opposer à la tête centrifuge du coté moteur, la pression de graissage ne dépassera pas la pression motrice de l'autre coté, grâce à l'existence des orifices d'échappement au centre de rotation ou près de celui-ci.
Quand on désembraye l'accouplement, l'alimentation en fluide sous haute pression est coupée par n'importe quel étant moyen approprié, le piston annulaire 1 @eut alors forcé de rentrer dans son cylindreet la rainure 11se fermant
<Desc/Clms Page number 6>
tandis que la pression du ressort plus fort m sur le dis- que d'emorayage se relâche .
La pression sur ce côté du disque est maintenant dépassée par celle du service de graissage sur l'autre côté du disque et elle réalise le débrayage de l'accouplement, ce mouvement étant favori- sé par le ressort plus faible n., En même tempe, l'orifice f du servies de graissage dans le moyeu du disque est fermé et sert à économiser le lubrifiant , l'orifice ou les orifices d'éehappement dans lu boîte permettant au flui- 'Par de de pression et au lubrifiant de s'échapper/le ou les orifices e grâce à la force centrifuge s'exerçant des deux cotés du disque en laissant la boîte d'embrayage c , c1 déorayée.
On peut dire que le fait d'évacuer 1 'huile quand l'ae- coupleÛlent est débrayé est important, car sinon il y au- rait une résistance considérable.
Dans une forme de réalisation modifiée le cylindre annulaire k et le piston 1 peuvent être remplacés par un certain nombre de cylindres et de pistons disposés cir@ulairement à des distances régulières dans le moyeu de la partie c de la boite .
En se référant à la forme deréalisation modifiée montrée dansla figure 2, les pièces d'embrayage sont similaires s. celles montrées dans la figure 1, et on a retenu les mêmes lettres de référence . Dans ce dessin, le disque d'embrayage a, dont le moyeu a2 est cla veté sur l'arbre d'entréed, possède , près de son centre,une chambrecylindrique q dans laquelle s'adapteun piston genre robinet q1, porté par la partie c de la boîte .
L'arbre d'entrée d est muni d'un conduit central dl, qui est fermé par la partie d'extrémité d'une cheville creu- se r. Autour de la cheville est ménagé un creux annulaire
<Desc/Clms Page number 7>
s qui est en communication avec une extrémité d'un conduit radial t, dont l'autre extrémité s'ouvre sur la circonfé- rence de l'arbre d'entrée près du cylindre q.
Comme on le voit par la ligne en traits interrompus, le fluide à, haute pression, fourni à l'espace central d11 de L'arbre d'entrée, passe, par des rainures de surface, dans l'extrémité de la cheville r dans l'espace annulaires à travers le conduit t et dans le cylindre q, en poussant le disque d'embrayage vers la droite et en mettant les organes d'embrayage al et c1, légèrement en prise et en fermant les fentes e1dans la garniture de l'embrayage, qui com- muniquent avec les passages de décharge e.
L'huile à haute pression, qui est maintenant s@us pression au centre du disque d'embrayage , coule à travers des fentes dans une douille u et fait finalement monter la pression dans la chambre a3 formée par la partie c de la boîte et le disque d'embrayage, de sorte que les surfaces coniques sont mises en prise avec une action d'embrayage complète.
Tandis que cette action s'accomplit, de l'huile de graissage , comme on le voit par le trait mixte , est conduite à par'tir d'une source appropriée par un conduit radial v conduisant à l'espace creux w dans la cheville r, sur L'extrémité ouverte de laquelle est monté librement un disque de soupape x dans une chambrey formée dans un bossage de l'arbre de sortie b. Un siège de soupape 10 dans cette chambre est destiné à venir en prise avec le bord du disque desoupape x, un jeu substantiel étant laissé entre le bord du disque et la paroi environnante dela chambre y.
Quand le disque d'embrayage est déplacé vers la droite, l'extrémité de son moyeu a2 pousse le disque
<Desc/Clms Page number 8>
x de son siège 10, et l'huile de graissage est conduite par un espace annulaire à l'espace g ménagé à l'avant du disque d'embrayage.
Par suite de la force centrifuge, l'huile qui coule dans l'espace g sera d'abord proj etée radialement comme dans la figure1vers le périmètre extérieur de l'espace 8 qui se remplira alors d'huile, jusqu'à ce que cette dernière commence à s'échapper librement par le passage d'évacuation p voisin du centre de rotation.
Ainsi la forcecentrifuge dans l'huile s'exerçant sur les deux côtés du disque d'embrayage sera égale et, en ce qui concerne cette force, sera en équiliore, mais la pression d'huile appliquée à partir du conduit dl sera efficace sur l'arrière du disque et ainsi superposée à la tête centrifuge de pression agissant dans la. chambre a3,cette pressionproduisant la poussée requise entre les parties a1 et c2 de l'embrayage, de sorte que le couple de réaction peut être transmis par l'embrayage.
Quand la pression dans le passage d'alimentation dl cesse, cette pression superposée dans la chambree a3 est ainsi éliminée et le disque d'embrayage est alors en équiliore en ce qui concerne la tête centrifuge, mais la pression dans la chambre y, par suite de la pression naintenue dans le circuit de graissage, a pour effet de refouler le disque d'embrayage a dans une position de désewbraya- ge . e mouvement ouvre les lumières J. de la garniture c@, et lhnile sur les deux côtés du disque d'embrayage s'échappe ensuite à travers les orifices d'évacuation e sous l'influence de la force centrifuge.
Quand le disque d'embrayage est complètement débrayé , le disque de soupape : revient à nouveau au repos sur le siège 10 et coupe ainsi le flux d'huile de graissa-
<Desc/Clms Page number 9>
ge vers l'espace g à l'avant du disque d'embrayage, l'alimentation de cette huile étant ainsi retenue.
En se référant à présent à la variante de forme de réalisation montrée dans la figure 3, une construction différente de celle de la figure 2 y est montrée . Le disque d'embrayage est montré en position embrayée, et les mêmes lettres de référence sont employées pour indiquer les parties qui correspondent à celles de la figure 2.
Dans ce cas, la forme de la cheville r est quelque peu changée, Elle est pourvue , en effet, d'un alésage tubulaire 11 à son extrémité de gauche, lequel alésage est ouvert à son extrémité vers le passage central dl alimenté en fluide moteur à haute pression. L'autre extrémité de l'alésage a un orifice 12 conduisant à un passage radial 13, par lequel le fluide du pression, comme on le voit par le trait pointillé, est conduit à l'évidement cylindrique q, de manière à exercer , confie auparavant, une pression dans la chambre a3 à l'arrière du disque d'embrayage a. Une chambre annulaire entourela cheville r avec son alésage tubulaire 11 , ladite chambre communiquant avec le conduit v auquel le fluide de graissage est fourni .
La cheville r s'étend vers la droite sous forme d'une tige 14 se terminant par un chapeau 15 à brides qui est rigidement fixé par un bossage central 16 dans l'évidement central de l'arbre d'entrée d.
Dans la figure 3, ce chapeau peut être constitué de l'une ou l'autre des deux manières représentées dans les moitiés inférieure et supérieure de la figure . Dans la moitié supérieure, le bord du chapeau est retourné en 17 sur le bord du moyeu a2 du disque d'embrayage a, une bague de garniture 18 étant disposée entre les deux surfaces.
Le fluide de graissage fourni en v passe dans la chambre
<Desc/Clms Page number 10>
annulaire s et de là, cornue on le voit par le trait mixte, à l'espace 19 autour de la tige 14 dans le conduit radial t, qui, dans la position montrée à la figure 3, est en correspondance avec l'orifice 20, qui par un conduit 21 passe dans la chambre g à l'avant du disque d'embrayage , l'air et l'excédant d'huile s'échappant par le ccnduit p placé près du centra de rotation. Ainsi la force centrifuge s'exercent respectivement de l'huile de pression et de l'huile de graissage/de cha- que côté du disque d'embrayage est équilibrée .
L'huile de grai'ssage est également conduite par une rainure 22 au- tour du bossage 16 du chapeau à brides et radialement vers l'extérieur dans une chambre 23, de manière à exercer une pression agissant sur l'extrémité du noyeu a2 du disque d'embrayage, qui sera utilisée pour débrayer l'embrayage par action hydraulique . Dans la moitié inférieure de la figure 3, un dispositif similaire de débrayage est repré- senté. de dispositif consiste en un ressort 24 s'appuyant par une extrémité contre le chapeau 15 et par son autre ex- trémité contre un épaulement 25 du moyeu a .
@ommeil a été dit, l'accouplement est montré, à la figure 3 , dans sa position embrayée . Pour débrayer ,on laisse s'écouler le fluide de pression par une soupape appropriée (non représentée), de sorte qu'au moyen du dispositif de graissage, dans la chambre 23 ou au moyen du ressort 24, le disque d'embrayage qui est maintenant désé- quilibré, commence à se débrayer et le conduit d'évacuation e est découvert pour laisser échapper le fluide des deux côtés du disque d'embrayage par la force centrifuge ,tandis que le conduit radial 20 est mis hors de correspondance avec l'orifice t pour économiser l'approvisionnement en huile de graissage .
La présente invention ne se borne pas aux embrayages à
<Desc/Clms Page number 11>
organes c8niques . Elle peut être utilisée avec n'importe quelle forme d'embrayage hydraulique à friction, pourvu que le ou les éléments d'embrayage mobiles soit ou soient équilibrés de chaque côté par les deux fluides de pression, comme il est décrit dans le présent mémoire. Il est indifférent que la boite ou le disque soit l'organe actionné.
REVENDICATIONS.
1. Mécanisme perfectionné d'embrayage à frictiion actionné hydrauliquement dans lequel, pour empêcher un degré excessif d'action d'embrayage entre les parties en prise par suite de l'action de la force centrifuge sur le fluide moteur, l'organe mobile d'embrayage est influencé directement des deux oôtés par un moyen fluide d'égale densité, de manière à immuniser substantiellement ledit organe d'embrayage contre la variation de pression résultant de l'action de la force centrifuge sur le fluide actionnant.