Embrayage automatique à friction formant limiteur de couple. On utilise déjà, de façon courante, des embrayages automatiques à friction, notam ment pour relier un moteur de faible ou de moyenne puissance au mécanisme de propul sion d'un véhicule (automobile, automotrice, locotracteur, etc.).
En particulier, il a été fait application, sur des moteurs à essence prin cipalement, de nombreux embrayages de ce genre, formant limiteur de couple et compor tant, :à l'intérieur d'un tambour à friction so lidaire de l'arbre à entrainer, un ruban cou pleur enroulé en hélice -et venant en engage ment en un point de sa longueur avec un organe solidaire de l'arbre moteur, et en un deuxième point de sa longueur avec un organe mobile pouvant tourner par rapport au pre mier autour de l'axe de l'arbre moteur, des masses articulées avec ces organes tendant, sous l'action de la force centrifuge,
à faire tourner ces organes l'un par rapport à l'autre dans un sens tendant à appliquer le ruban contre le tambour et à l'encontre de l'effort d'organes élastiques assurant la disjonction de l'embrayage pour une vitesse de d'arbre mo teur inférieure à une valeur donnée. Mais ces embrayages se sont révélés insuffisants, sous leur forme actuelle, dans leur application aux moteurs puissants, du type Diesel par exem ple, destinés à la traction.
Les inconvénients de ces embrayages con nus consistent dans des chocs, vibrations et bruits qui sont produits par les masses cen trifuges en position de débrayé ou au cours du débrayage, ainsi que par le ruban héli coïdal qui, en position de débrayé, vient bat tre la paroi intérieure du tambour de friction et produit parfois une friction rémanente lors de l'opération :de débrayage.
La présente invention a pour objet un embrayage automatique à friction formant limiteur de couple comportant les organes de l'embrayage décrit ci-dessus et qui est carac- térisé en ce que les organes élastiques sont constitués par des ressorts indépendants les uns des autres disposés bout à bout le long d'une circonférence concentrique à l'arbre moteur et s'appuyant, par leurs extrémités, sur des bossages solidaires de l'un des deux organes articulés avec les masses,
des doigts solidaires de l'autre organe s'engageant cha cun entre les extrémités de deux ressorts con sécutifs, ces ressorts étant comprimés par les doigts par une extrémité lorsque l'organe mo bile tourne par rapport à l'organe solidaire de l'arbre moteur dans le sens de l'embrayage afin de créer la force élastique servant à la disjonction, les doigts agissant par contre sur les autres extrémités de ces ressorts lors de la disjonction,
les ressorts agissant alors en se comprimant comme amortisseurs des chocs qui peuvent naître du fait de cette disjonction.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, deux formes d'exécution de l'em brayage automatique à friction suivant la présente invention.
Dans le dessin ci-annexé, la fig. 1 est une coupe transversale, suivant I-I de la fig. 2, laquelle est une coupe axiale d'une première forme d'exécution de l'embrayage à la posi tion de repos; les fig. 3 et 4 sont des demi- coupes également suivant I-I de la fig. 2, le ruban étant montré respectivement appli qué sur le tambour de friction et sur le tam bour-support; la fig. 5 est une vue en perspec tive du ruban coupleur; la fig. 6 est le dia gramme des couples pouvant être développés et des couples pouvant être transmis en fonc tion -de la vitesse de l'arbre moteur;
la fig. 7 est une coupe axiale avec élévation partielle d'un embrayage à deux rubans constituant la deuxième forme d'exécution; les fig. 8 et 9 sont des vues en perspective des rubans jume lés représentés par la fig. 7.
Dans les deux exemples représentés, l'ar bre moteur 1 est pourvu, à son extrémité, d'un disque 2, formant volant, comportant un moyeu 3 et un certain nombre de bossages 4 disposés concentriquement à l'arbre suivant une circonférence et à intervalles égaux au tour dudit moyeu. Dans chacun de ces bos sages un axe 5 est fixé parallèlement à l'arbre moteur.
Des groupes de masses centrifuges articulées entre elles par des axes flottants 6 comprennent chacun une masse 7 dite mo- trice, pivotant sur un axe 5, et deux masses jumelle 8, 8'. dites réceptrices, articulées avec un tambour de support 11-12-13. Cette articulation est réalisée pour chaque paire de masses 8, 8' par un axe 9 traversant l'un des bossages 10 disposés concentriquement à l'axe suivant une circonférence et à intervalles égaux autour du moyeu 11 dudit tambour, moyeu qui tourne librement sur le moyeu 3 du disque 2.
Dans l'embrayage des fig. 1, 2, 3 et 4, ledit tambour 11-12-13 porte, en saillie sur un anneau intérieur 14, un certain nombre de doigts 15 engagés chacun entre deux ressorts consécutifs 16 d'une série de ressorts disposés bout à bout le long d'une circonférence con centrique à l'arbre moteur et dont les extré mités s'appuient sur des bossages 17 et 18 solidaires -du disque-volant 2.
Les bossages ont des largeurs telles qu'au repos les doigts intermédiaires 15 ne sont pas en contact avec les ressorts, maist à faible distance -de ces derniers.
L'arbre entraîné 19 tourne dans le moyeu 3 et est solidaire -d'un flasque 20 portant le tambour de friction 21 sur la face interne duquel s'applique 1e_ ruban coupleur. Ce ru ban 22 enroulé en hélice présente, à une extrémité, une encoche 23' dans laquelle s'en gage un ergot 23 solidaire du disque-volant 2 et, diamétralement opposée à cette encoche, une seconde encoche 24' -dans, laquelle s'en gage un ergot 24 solidaire -du tambour- support 11-12-13, -disposé à l'intérieur du ruban.
Dans l'embrayage représenté par les fig. 7 à 9, 2 désigne le plateau solidaire de l'arbre moteur et comportant un moyeu 3 -dans le quel tourne, comme dans la première forme, l'extrémité 19 de l'arbre entraîné solidaire -du -disque 20.
Comme darse l'exemple précé dent, le disque-volant 2 comporte les bos sages 4, dans lesquels sont fixés les axesi 5 sur lesquels pivotent les masses centrifuges motrices, articulées, d'autre part, avec les masses réceptrices 8, 8', par les: axes, flot tants 6, lesdites masses 8, 8' étant, d'autre part, articulées au moyen d'axes 9 portés par le moyeu 11 du tambour-support 11-12-18' avec ce tambour-support qui est analogue au tambour 1.1-12-13 de l'exemple précédent.
Mais, dans la forme de réalisation des fig. 7 à 9, le moyeu 3 est solidaire du moyeu 3' d'un plateau 2', qui porte un certain nom bre île. doigts 15' intercalés chacun entre deux ressorts consécutifs 16' .d'une série -de ressorts disposés comme dans l'exemple pré eédent et dont les extrémités s'appuient sur des bossages 17' -et 18', eux-mêmes solidaires du flasque 12 et -d'un anneau porté par ce flasque respectivement.
Le disque -20 soli daire de l'arbre entraîné porte, à sa péri phérie, des lames flexibles 20' fléchissant dans le sens transversal par rapport à l'axe de l'embrayage et fixées. par leurs extrémités à un tambour de friction 21', qui est ainsi supporté élastiquement par le disque 20. Un premier ruban coupleur 22 présente, à une extrémité, une encoche 23' dans laquelle s'en gage un ergot 23 solidaire du disque-volant 2 et, en un point -diamétralement opposé, une seconde encoche 24' dans laquelle s'engage un ergot 24 solidaire du tambour 13'.
Un deuxième ruban coupleur 25 présente, à une extrémité, une encoche 26' dans laquelle s'en gage un ergot 26 solidaire du plateau 2' et, en un point diamétralement opposé, une se conde encoche 27' dans laquelle s'engage un ergot 27 solidaire du tambour 13', qui est disposé à l'intérieur de ces rubans.
Les ergots 24 et 27 occupent sur le tam bour 13' des positions correspondant à .deux génératrices diamétralement opposées, de même que les ergots 23 -et 26 occupent des positions à 180 l'une de l'autre par rap port à l'axe de l'embrayage.
Lorsque l'embrayage est au repos, le ou les rubans coupleurs occupent une position flottante entre le tambour-support et le tam bour de friction, le jeu étant de préférence plus faible avec le premier qu'avec le second.
Dans le diagramme de la fig. 6, à partir d'une origine 0, on a porté en abscisses, sui vant une ligne ov, les vitesses de rotation de l'arbre moteur, et en ordonnées perpendi- culairement à ov les couples, correspondant à ces vitesses. Si om représente la vitesse la plus basse à laquelle peut tourner le mo teur débrayé, le couple maximum, développé par le moteur pour chacune -des vitesses com prises entre om et ov, peut être représenté par la courbe <I>m</I> n <I>s.</I>
Quand le moteur est au repos (fig. 1), les ressorts 16 ou 16' ont une; tension ini tiale qui produirait un couple oa s'opposant à l'expansion -du système des masses centri fuges 7, 8 et 8'.
ovl représente la vitesse du moteur pour laquelle les masses. centrifuges -développent- un couple entre le tambour-support et l'arbre moteur qui équilibre exactement le couple antagoniste développé par les, ressorts lors que les doigts.
15 ou 15' leur ont imposé, par suite -de la rotation relative -du tambour- support, la flèche supplémentaire représentée sur la fig. 3, cette position correspondant au contact -du ou des .rubans coupleurs avec le tambour -de friction.
A mesure que la vitesse -de l'arbre mo teur augmente, le couple que sbnt capables de transmettre au tambour-support files masses centrifuges augmente également, le ruban 22 ou les rubans 22 et 25 glissent sur la paroi intérieure du tambour 21 ou 21' en exerçant sur ce dernier une friction de plus en plus grande -et le couple pouvant être transmis par l'embrayage augmente .également;
quand cette vitesee atteint la valeur ov3, les deux couples (nv3), celui développé par le moteur et celui susceptible d'être transmis par l'em brayage, sont égaux et la liaison complète est réalisée, c'est-à-dire que l'embrayage peut transmettre tout le couple développé par le moteur.
La partie v', <I>n c</I> de la parabole<I>a n c re-</I> présente les couples susceptibles d'être trans mis par l'embrayage. L'embrayage est réalisé pour toutes les vitesses de l'arbre moteur, supérieures à ov3.
Il est recommandable -de donner à ovi une valeur nettement supérieure à om afin d'éviter un calage éventuel du moteur,. mais on doit, d'autre part;
réduire autant que pos sible la vitesse ov3 surtout dans le cas d'un moteur du type Diesel, restant capable d'un couple élevé, à des vitesses relativement fai bles, et cela afin de réduire au minimum la consommation du combustible et l'usure de l'embrayage sous l'effet du glissement. Il conviendra donc, dans ce cas, -de choisir un système de masses assez important et un système de ressorts capable,de -développer un couple antagoniste -de valeur correspondante.
Les ressorts 1;6 ou 16' étant disposés pour agir en parallèle, à une assez grande dis tance de l'axe de l'embrayage, sont capables précisément d'une tension et d'une flexibilité suffisantes, quelle -que soit la caractéristique de fonctionnement adoptée, les-différents or ganes prenant lesi positions relatives indi quées par la fig. 3.
De plus, ces mêmes res sorts constituent des butées -d'amortissement, simples et efficaces, pour le flasque 12 du tambour-support qui participe -dans une cer taine mesure aux vibrations auxquelles sont soumises les masses auxiliaires 7, 8 et 8';
la flèche d'amortissement (fig. 4) est com- muniquée; aux ressorts par les doigts 15 ou 15' par l'extrémité de base de ces ressorts, c'est-à-dire par l'extrémité opposée à celle qui reçoit l'attaque des doigts, lors de l'em brayage.
Ainsi se trouvent réduits à de fai bles amplitudes les mouvements d'oscilla- tions du flasque 12 par rapport au disque- volant 2, et se trouvent -évitées, par suite, toutes causes de chocs et de bruits impor- tants, qui seraient dus aux arrivées en con tact des bossages 4 sur les bossages 10, et qui se produisent effectivement dans les em- brayages connus du même type.
En position de débrayé, le ruban ou les rubans coupleurs sont maintenus écartés du tambour de friction 21 ou 21' par l'effet des ressorts 16 ou 16'; toute friction rémanente est ainsi évitée, et la disjonction des arbres moteur et entraîné est obtenue d'une façon parfaite;
lorsque les ressorts sont fléchis, comme montré en fig. 4, le ou les rubans coupleurs sont appliqués sur le tambour- support. Dans la seconde forme d'exécution, l'em ploi de -deux rubans jumelés et montés en opposition permet la réalisation d'embraya ges de très grandes puissances présentant un encombrement transversal relativement ré duit, et convenant particulièrement aux mo teurs de locomotives à transmission méca nique.
Il permet d'utiliser un tambour de friction à longue - génératrice et de limiter, par conséquent, le coefficient d'usure des surfaces frottantes. Il permet surtout, du fait du calage des deux rubans en opposition (ergots 24 et.
27 ,diamétralement opposés sur le tambour-support 11-.12-1â', et ergots 23 et 26 également à 180 l'un de l'autre, en repos, par rapport à l'axe -de l'embrayage), de faire s'annuler entre elles, pratiquement, les différentes poussées exercées latéralement par les rubans sur le tambour pendant le glissement sous charge, et contribue ainsi à l'amélioration du fonctionnement de l'em brayage.
Enfin, grâce à la mobilité radiale que confère le montage élastique du tambour de friction 21' sur l'arbre récepteur (fig. 7), les dilatations n'ont aucune action fâcheuse sur la régularité du fonctionnement. Un em brayage établi conformément aux indications données par la fig. 7 peut donc mettre lar gement à profit les progrès qui ont été réali sés, au cours des dernières années, dans la qualité .des garnitures -de friction,
pour aesu- rer le démarrage des remorques les plus lourdes et, notamment, des trains circulant sur voies ferrées.
On choisira de préférence un métal à faible coefficient de dilatation pour consti- tuer les rubans coupleurs.