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EMBRAYAGE A FRICTIONo
La présente invention a pour objet un embrayage adaptable, particulièrement mais non limitativement, aux cycles à moteur auxiliaire et plus particulièrement à ceux comportant, sur l'axe du pédalier, un relais démultiplicateur auquel il se substitue et dont il remplit aussi l'office. Le type le plus populaire en France, de ce genre de cyclomoteur est connu sous la marque "MOBYLETTE".
L'embrayage, sur ce genre de véhicule, doit permettre, en plus des actions momentanées d'embrayage et de débrayage, telles qu'elles se pratiquent sur une motocyclette, de désaccoupler le moteur, effectivement et de façon durable, afin de permettre au cycliste d'utiliser, à son gré, son cyclomoteur comme une simple bicyclette, et cela sans accroissement supplémentaire de l'effort de pédalage.
Les embrayages existants, généralement du type à friction entre disques garnis de liège et plateaux, ne remplissent pas cette condition car ils ne débrayent qu'imparfaitement et laissent toujours subsister une certaine friction, entre disques et plateaux, qui entraine une augmentation supplémentaire de l'effort de pédalage; de plus, ils ne peuvent, généralement rester débrayés que pendant un temps relativement court et leur emploi, sur les cyclomoteurs, est généralement complété par l'adjonction d'un système d'accouplement, par crabot ou rochet, permettant de désaccoupler définitivement le moteur en cas de panne. Ils sont fragiles et se dérèglent souvent du fait de l'usure rapide et de l'instabilité des garnitures de liège.
L'embrayage faisant l'objet de la présente invention remplit entièrement les conditions requises, à savoir :
1) Action de débrayage absolue pouvant être maintenue indéfiniment et permettant d'utiliser la bicyclette sans aucun effort supplémentaire de
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pédalage.
2) Absolument indéréglable, il reste efficient jusqu'à usure complète des garnitureso
Cet embrayage est du type à friction entre tambour et segments intérieurs garnis de "FERRODO". La disposition d'ensemble et la nature de ses organes rappellent celles d'un frein à tambour du type classique.
Il est essentiellement, mais non limitativement, constitué par un tambour et par une flasque-porte-segments tourillonnant, indépendamment l'un de l'autre, sur un manchon d'assemblage qui leur sert d'axe commun, et qui lui-même., tourillonne sur l'axe du pédalier.
Le tambour est immobilisé, axialement, sur le manchon d'assemblage; il comporte, à sa périphérie, une jante trapézoïdale correspondante à la courroie du moteur par laquelle, sa rotation est rendue solidaire de celle du moteur, et vice-versa.
La flasque porte-segments est libre, axialement, et peut tout en tourillonnant,se déplacer sur le manchon d'assemblage et ainsi, se rapprocher ou s'écarter latéralement du tambour, sous l'action d'un mécanisme de commande. La flasque porte-segments comporte le petit pignon d'attaque de la chaîne par laquelle, sa rotation est rendue solidaire de celle de la roue arrière du cycle et vice-versa. Le mécanisme commandant les déplacements axiaux de la flasque porte-segments utilise la résultante axiale de la rotation partielle, en sens inverses, de deux plateaux comportant, chacun, des rampes inversement inclinées, entre lesquelles roulent des billes.; Un des plateaux est axialement solidaire du tambour par l'intermédiaire du manchon d'assemblage, l'autre est axialement solidaire de la flasque portesegments.
Les rotations partielles des plateaux sont obtenues par les actions antagonistes d'un câble sous gaine et d'un ressort. Le câble est actionné, du guidon du cycle, par une poignée à cliquet du type classique.
Les segments sont entraînés et portés par la flasque., par des goujons y attenant et agissant dans des mortaises pratiquées dans les joues que comportent les segments. Si la liaison des segments à la flasque portesegments, par les goujons, est positive dans le sens angulaire, la disposition judicieuse des mortaises permet, aux segments, de se déplacer axialement et diamétralement par rapport à la flasque.
Des béquilles, disposées obliquement, prennent appui, sur la flasque d'une part et d'autre part sous les segments, de sorte, qu'un déplacement axial rapprochant les segments de la flasque aura pour effet de modifier l'angle d'oblicité des béquilles, les faisant entrer en rotation partielle autour du centre formé par leur articulation à la flasque et dont la résultante centrifuge se traduira par une expansion des segments, les faisant entrer en contact avec l'alésage du tambour. Un ensemble de ressorts assure le rappel des segments, ainsi que leur centrage dans le tambour, à la position débrayée. Des masselottes agissant sur la tension des ressorts de rappel, compensent l'effet de la force centrifuge agissant sur les segments.
Sur les dessins annexés et à titre d'exemple :
La figure 1 est une coupe suivant AB.
La figure 2 est une vue du côté commande, avec coupe partielle suivant CD, montrant la disposition des segments dans le tambour.
Les figures 3, 3a, 3b, 4, 59 5a, 5b, 6 et 7, sont des schémas illustrant le fonctionnemento
Dans la forme d'exécution donnée ici à titre d'exemple et illustrée par les figures 1 et 2, cet embrayage est constitué par le tambour 1 réalisé par emboutissage et comportant à sa périphérie la jante trapézoïdale 2 destinée à recevoir la courroie du moteur (non figurée). Le tambour 1 tourillonne sur le manchon d'assemblage 3 par l'intermédiaire des rangées de billes 4 et 4a et des cuvettes de roulement 5 et 5a auxquelles il est réuni par
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des points de soudure électrique. Le manchon d'assemblage 3 se montre à ajustement libre sur l'axe du pédalier (figuré accessoirement en 3a).
La flasque-porte-segments 6, réalisée par emboutissage, est fixée par les rivets 7 à la pièce 8 comportant le petit pignon 9 d'attaque de la chaine (non figurée). La pièce 8 tourillonne sur le manchon balladeur 10 par l' intermédiaire des rangées de billes 11 et lla roulant dans les gorges aménagées à cet effet dans la pièce 8 et le manchon 10. La rondelle fendue 12, engagée dans la gorge pratiquée dans le manchon balladeur 10 et prenant appui sur la rangée de billes 11, immobilise axialement la pièce 8 sur le manchon balladeur 10. Le manchon balladeur 10 est monté à ajustement libre sur le manchon d'assemblage 3 sur lequel il peut tourillonner tout en se déplaçant axialement.
Les segments 14 portant des garnit ures 15 sont prolongés vers le centre par les joues 16 dans lesquelles sont pratiquées les mortaises 17 venant s'engager sur les goujons 18 fixés par rivetage sur la flasque 6. Les rondelles 19 rivées en bout des goujons 18 servent de butée aux joues 16 des segments 14 qui viennent s'y appuyer, à la position débrayée,sous l'action des ressorts 20. Les ressorts 21 couplés deux à deux par les masselottes 22 assurent le rappel des segments 14 auxquels ils sont accrochés par les trous 23 pratiqués dans les joues 16. Les béquilles obliques 24 sont articulées d'une part, aux segments 14 par leur doigt 25 engagé dans la lumière 26 pratiquée dans les joues 16, et d'autre part, à la flasque 6, par leur doigt 27 engagé dans la lumière 28 pratiquée dans la flasque 6.
Le plateau 29, réalisé par emboutissage et comportant les rampes inclinées à droite 30 et le levier 31, est réuni au manchon bal- ladeur 10 par le pas de vis à gauche 32. Le plateau 33 comportant les rampes inclinées à gauche 34 et le levier 35, est réuni au manchon d'assemblage 3 par le pas de vis à gauche 36. Les ressorts de rappel 37, agissant directement sur le plateau 33 et sur le plateau 29 par l'intermédiaire des goujons 38 rivés au plateau 29 et passant dans les mortaises 39 pratiquées à cet effet dans le plateau 33, tendent constamment à rapprocher le plateau 29 du plateau 33 et maintiennent en étroit contact les billes 40 contre les rampes 30 et 34 entre lesquelles elles roulento Le câble 41 actionne le levier 35 et la gaine 42 agit sur le levier 31.
Le ressort 43 comprimé entre les leviers 31 et 35 exerce une action constante tendant à les écarter l'un de l'autre.
Fonctionnement : Sous les actions antagonistes du câble 41 et de la gaine 42, manoeuvres par la poignée (non figurée) les leviers 31 et 35 sont rapprochés suivant le sens de la flèche (fige 3b) comprimant fortement le ressort 43 et amenant les plateaux 29 et 33, respectivement solidai- res des leviers 31 et 35, dans la position de la figure 3b. Les billes 40 sont alors complètement logées dans les cavités formées par les parties basses, alors en regard, des rampes 30 et 34, permettant au plateau 29 de venir se joindre au plateau 33 sous l'action des ressorts 37 (fige 3a et 1).
La flasque 6 solidaire du plateau 29 par l'intermédiaire de la pièce 8, des rangées de billes 11 et 11a, du manchon balladeur 10 et du pas de vis 32, se trouve dans sa position axiale la plus éloignée du fond du tambour 1 qui est, luis solidaire du plateau 33 par l'intermédiaire des cuvettes de roulement 5 et 5a, des rangées de billes 4 et 4a, du manchon d'assemblage 3 et du pas de vis 36.
Les mortaises 17, sous l'action des ressorts 21 agissant dans les trous 23 des joues 16 des segments 14, reposent à fond sur les goujons 18, et sous l'action des ressorts 20 les joues 16 buttent contre les rondelles de butée 19 rivées en bout des goujons 18. Les segments 14, parfaitement centrés dans le tambour 1 en sont largement écartés en tous sens et rien ne s'oppose aux libres rotations du tambour 1 et de la flasque 6 absolument indépendants l'un de l'autre, ni au libre tourillonnement de l' axe du pédalier 3a dans le manchon d'assemblage 3.
C'est la position débrayée (fige. 1, 2 et 3)
Le relâchement de la poignée de commande (non figurée), supprimant les actions antagonistes du câble 41 et de la gaine 42, les leviers 31 et 35 obéissant à 1?effort de détente du ressort 43 vont s'écarter l'un de
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l'autre et entraîner dans leur rotation respective les plateaux 29 et 33 (fig. 5b), modifiant ainsi les positions respectives des rampes inversément inclinées 30 et 34 entre lesquelles roulent les billes 40, ce qui aura pour effet d'écarter le plateau 29 du plateau 33 (tige 5a).
La flasque 6 et ses segments 14 étant solidaires des déplacements du plateau 29 par l'intermédiaire de la pièce 8,de la rangée de billes 11 a et du manchon balladeur 10, va donc se rapprocher du fond du tambour 1 qui est solidaire axialement, du plateau 33 par l'intermédiaire des cuvettes de roulement 5 et 5a, des rangées de billes 4 et 4a et du manchon d'assemblage 3, jusqu'à faire entrer en contact la face latérale des segments 14 avec le fond du tambour 1 (figo 4).
A partir de ce moment, les segments 14 butant contre le fond du tambour 1 sont immobilisés dans le sens axial., tandis que la flasque 6, continuant à se rapprocher du tambour 1, se rapproche aussi des segments 14 alors immobilisés, amenant ainsi une modification de l'angle d'oblicité des béquilles 24 articulées par les doigts 25 engagés dans les lumières 26 pratiquées dans les joues 16, aux segments 14 et, par les doigts 27 engagée dans les lumières 28, à la flasque 60 La position diamétrale des articulations formées des doigts 27 engagés dans les lumières 28 de la flasque 6 étant invariables l'augmentation de l'angle d'oblicité des béquilles 24 va donc se traduire par une rotation partielle de ces béquilles 24 autour du centre formé par leur articulation située dans la flasque 6,
se traduisant par un effet expansif qui sera transmis aux segments 14 par leur articulation située dans les joues 16 et faisant entrer les garnitures 15 en contact avec l'alésage du tambour 1, assurant ainsi la liaison mécanique de la flasque 6 et de son pignon 9 avec le tambour 1 et sa jante trapézoï- dale 2. C'est la position embrayée (fig. 5). L'axe du pédalier 3a est toujours libre de tourillonner ou de rester immobile dans le manchon d'assemblage 3.
L'effort d'embrayage est fonction de la force de détente du ressort 43 dont l'action reste constante à la position embrayée, de sorte que la pression de friction des garnitures 15 dans le tambour 1 est toujours pratiquement constante, quel que soit l'état d'usure des garnitures 15.
Les charges résultantes des poussées axiales s'exerçant entre la flasque 6 et le tambour 1 sont supportées par les roulements de billes lla et 4a qui font office de butées à billes
Les parties agissantes des béquilles 24 et des lumières 26 et 28 sont biseautées et travaillent à la manière des couteaux de fléau de balance (figo 6).
Le mouvement rapprochant les segments de la flasque et déterminant le redressement des béquilles, qui/est ici obtenu par le seul déplacement de la flasque vers le tambour, pourrait tout aussi bien l'être par le déplacement du tambour vers la flasque,ou par leurs déplacements simultanés l'un vers l'autre, la fonction des béquilles restant la môme.
La substitution du mécanisme de commande des déplacements axiaux par rampes et billes, tel que décrit ci-dessus, par un autre système, tel que came ou levier par exemple, ne saurait détraire le caractère de l'inven- tion qui réside surtout dans l'emploi de segments commandés par des béquilles obliques et par les moyens employés pour actionner ces béquilles;
par contre;l'emploi de ce mécanisme pour actionner un autre système d'embrayage, à disques par exemple, serait, cela va de soi, entaché d'antériorité
Les masselottes 22, servant de liaison médiane à chaque paire de ressorts 21, sont réalisées de forme et de masse telles que la force ce+ trifuge agissant sur elles augmente la tension des ressorts 21 de façon à compenser l'effet de cette môme force centrifuge agissant sur les segments (fige 7).
Dans 19exemple figuré, l'embrayage ne comporte que deux segments, mais il est évident que leur nombre peut en être augmenté tout en restant dans
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le cadre de l'inventiono
Le nombre,, les formes et la disposition des pièces décrites et :Il- lustrées par les figures 1 et 2 n'ont rien d'absolu et ne tendent qu'à illustrer une variante de réalisation pratique. Il va de soi que le nombre., la disposition et la forme de ces pièces peuvent être modifies sans nuire au caractère de l'invention, si les moyens mis en oeuvre restent les mêmes.