CH238201A - Embrayage à friction. - Google Patents

Description

  Embrayage à friction.    La présente     invention    a pour objet un  embrayage à friction, comportant deux     séries     ,de disques annulaires rigides alternés, mo  biles dans le sens axial sur des     clavettes    ap  partenant respectivement à l'organe moteur et  à l'organe     récepteur.     



       .Dans    les     embrayages    à friction à disques  multiples, -de grande puissance, du fait de la       résistance    -de     frottement    qui existe entre les  disques et     .les    cannelures ou clavettes d'en  traînement, la pression -de commande éprouve,  lors de l'embrayage, une     certaine    difficulté  à se propager uniformément     d'une        extrémité     à l'autre de la série des     disques.     



       Inversement,    au moment du débrayage,  la même résistance de frottement entre canne  lures et -disques empêche le     relâchement    de  la pression -de se propager     instantanément    et  intégralement d'un bout à l'autre du dispo  sitif.  



  Ces     inconvénients    sont     particulièrement          désavantageux    dans le cas     des,    accouplements  automatiques, dans     lesquels    le serrage com-         plet    et le débrayage absolu sont respective  ment provoqués par     un        accroissement    au     -delà     d'une valeur donnée et par une diminution en       deca    d'une autre valeur donnée     -de    l'action  que la force     centrifuge        exerce    sur des masses  suspendues entraînées par l'arbre moteur:

   Les  inconvénients en question     entraînent    en effet  une imprécision trop grande de ces valeurs  de l'action centrifuge, pour que l'automati  cité de     fonctionnement    puisse être assurée  dans des conditions     satisfaisantes.     



  II est donc du     plus    haut intérêt d'éliminer  la cause qui provoque de     tels    inconvénients.  A cet effet, dans l'objet de la     présente     invention:  10 Les disques entraînés par leur tranche       externe    sont     munis        d'éléments,    élastiques qui  prennent librement appui contre les clavettes  de l'un -des organes     moteur    et     récepteur.     



  20 Quant aux disques entraînés par leur  tranche interne, ils sont :montés, chacun, sur  un moyeu intermédiaire individuel à clavettes  d'entraînement, lui-même relié au moyeu prin-      cipal solidaire de l'autre des organes récep  teur et moteur, par l'intermédiaire d'éléments,  également élastiques et susceptibles de se dé  former dans le sens de l'axe.  



  Tout en éliminant les inconvénients dont  il a été parlé plus haut, les dispositions en  question présentent en outre     l'avantage    indis  cutable de jouer le rôle de flector entre l'arbre  moteur et l'arbre     récepteur.     



  Sur le dessin annexé on, a représenté, à  titre d'exemple, plusieurs formes d'exécution  de l'objet de l'invention:  La fi-. 1 est une vue extérieure, avec  demi-coupe     axiale    suivant 1-I de la fi--.<B>3</B>,  de l'ensemble du dispositif, celui-ci étant à  l'arrêt.  



  La,     fi-.    2 est une vue extérieure, de profil,  d'un disque externe (moteur).  



  La fig. 3 est une coupe suivant III-III  de la fig. 1.  



       Les    fi-. 4 et 5 représentent une première       variante    du moyeu     récepteur,    la fi-. 4 étant  une coupe suivant IV-IV de la fil. 5 et       cette    dernière étant elle-même une coupe  axiale suivant le dièdre V-V de la fil. 4.  



  Les fi-. 6 et 7     représentent    une deuxième  variante dudit moyeu récepteur, la, fig. 6 étant       une    coupe     ,suivant    VI-VI de la fi-.<B>7</B> et  cette dernière étant elle-même une coupe  axiale suivant VII-VII de la. fil. 6.  



  Les fig. 8, 9 et 10 représentent, de profil,  un     dispositif    de commande de la friction dans  trois positions. différentes, qui correspondent  respectivement     ail    fonctionnement en glisse  ment, au serrage complet pour une vitesse  élevée, et au débrayage commandé pour une  grande vitesse de l'arbre moteur.  



  La fi* 11 est une vue extérieure de face  du dispositif précédent.  



  La fig. 12 présenta différents diagrammes  montrant les     avantages    de fonctionnement et  d'utilisation d'un dispositif d'embrayage sui  vant l'invention.  



  Sur un arbre moteur 1 est fixé un man  chon 2 comportant des ouvertures d'aération.  3, des saillies     internes    formant     clavettes    4,  un certain nombre de paires de joues-supports  
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     Chaque paire de joues 5-6 porte, d'une  part, un levier de contrôle 8, monté sur un  axe d'articulation 9, et, d'autre part, un galet  de butée 10     tourillonné    sur un axe 11.  



  Chacun des     bossages    7 sert de guide à  un poussoir 12 et de logement à un ressort 13  qui prend appui, d'autre part, sur l'une des  extrémités du levier 8.     Ce    dernier comporte  une douille déportée 14, dans laquelle peut se  déplacer la tige de     guidage    d'une masse cen  trifuge 15. Un ressort 16, monté avec     tension     entre la douille 14 et un collet terminal dont  est munie la tige en question, maintient la       liasse    1.5 en liaison absolue avec le levier 8,  aussi     longtemps    que la force     centrifuge    qui  s'exerce sur ladite masse est inférieure à la  tension     initiale    dudit ressort.  



       Le    manchon 2 reçoit un flasque fileté 17  immobilisé par une couronne 18 également  filetée et formant contre-écrou.  



  L'extrémité de l'arbre moteur 1. est ton  rillonnée à l'intérieur d'un moyeu récepteur  19, sur lequel sont montées un certain nombre  de jantes rigides 20, qui lui sont     reli.ée#s    par       l'intermédiaire    d'éléments     élastiques    tels que  des tôles ondulées 21 (fil. 1 et 3) on des  tirants en fil d'acier 22 (première variante,       fig.    4 et 5), ou des anneaux de caoutchouc       adhérents    23 (deuxième variante, fil. 6 et 7).  



       Les        jantes    20     comportent    des saillies  clavettes 24 et reçoivent chacune un disque  de friction interne (récepteur) 25, qui est sus  ceptible de     glisfser    parallèlement à l'axe et  qui comporte, outre les     encoches    usuelles ser  vant au passage     desdites    saillies-clavettes, de  larges évidements d'aération 26.  



  Les disques externes (moteurs), qui alter  nent avec les disques     internes        (récepteurs)     précités, sont constitués chacun par une paire  de flasques 27-28, convenablement     entre-          toisés    et. portent des lames flexibles 29, par  l'intermédiaire desquelles ils prennent libre  ment     appui    sur les saillies 4.

   Un plateau     pres-          seur    30, qui     prend-    lui-même appui sur les  dites saillies 4, est     interposé.    suivant la     tech-          niqne        habituelle,    entre le premier disque et       1"'ensemble    des poussoirs 12. Le dernier disque     i              récepteur    est au contact du flasque 17 dont  la position est réglable.  



  Le manchon     moteur    2 reçoit un     coulisseau     de débrayage 31 -du type     usuel.     



  Le moyeu 19 est solidaire d'un arbre ré  cepteur 32.  



  Les diagrammes de la fig. 12 permettent  d'exposer clairement le fonctionnement et les       avantages    d'utilisation -d'un tel dispositif:  Sur deux axes de coordonnées-<I>x</I> et<I>y</I>  on a porté, en abcisses, les vitesses de l'arbre       moteur    et, -en ordonnées, les couples maxima  susceptibles     .d'être    développés par le     moteur,     ainsi que les     couples        susceptibles.    d'être trans  mis par les     organes    de friction.  



  La courbe<I>a, e, m</I> représente les couples,  utiles. :dont le moteur est capable, l'abcisse o,  a exprimant l'extrême     vitesse    de     ralenti,     c'est-à-dire la plus faible     vitesse        qui    puisse  être maintenue dans une marche à vide.  



  Conformément à la     caractéristique    des  moteurs à explosion et à combustion     interne,     sa convexité est tournée vers. le haut.  



  La courbe b, e, s     représente    les couples  susceptibles d'être     transmis.    C'est un     élément     de parabole ayant pour axe y, suivant la ca  ractéristique de l'effet     centrifuge.     



  Ces deux courbes se coupent .au point e  correspondant à l'abcisse o, d, sensiblement  égale à la moitié -de l'abcisse o, c, laquelle re  présente la     vitesse    -de régime normal du mo  teur. L'ordonnée<I>e, d</I> correspondante repré  sente     un,    couple assez     voisin    -du couple maxi  mum dont le moteur est capable.     On        réalise     ainsi les meilleures conditions de fonctionne  ment, pour éviter une usure trop rapide :des       garnitures        des,    disques et pour obtenir une       ,stabilité    de marche suffisante.

   Encore faut-il,  en réduisant au minimum l'effet d'hystérésis  sur le contrôle -de la friction, précisément par       l'utilisation    des     moyens    qui font l'objet de  l'invention, assurer une     certaine    fixité à la  valeur -de o,     d.     



  Il est en effet certain que ce phénomène  d'hystérésis est considérablement réduit par  les éléments     élastiques    interposés entre les       disques    et les     clavettes    ou cannelures     d'entraî-          nement,    qui laissent pratiquement libre la    transmission de la pression de contrôle     dans     les deux sens de     propagation.     



  La     position    du point e sur la courbe du  couple     moteur    ne dépend plus     alors        que    :des  variations du coefficient de     frottement    des       garnitures,    lesquelles sont relativement fai  bles.

   Par contre, si les disques sont nombreux  et sont     simplement        montés    suivant la tech  nique habituelle, le régime de glissement       s'établit    en     e1,    lorsque la vitesse de l'arbre       récepteur    croît     (embrayage    normal), et en     e2     lorsque cette vitesse décroît sous l'effet     d'une     charge excessive (débrayage partiel), impo  sant par suite une     variation    importante       (ei,        d:

  ,-e,.        d.)    du couple     transmis,        mais    im  posant     aussi    à l'arbre     moteur,des        vitesses    o,  dl et o,     d2        trop        différentes:

          l'unie    de l'autre  pour être compatibles avec une     stabilité        -de     fonctionnement suffisante.     Ainsi    peut s'expli  quer l'échec de nombreux constructeurs     qui     ont tenté de réaliser l'accouplement à disques  de grande     puissance    à contrôle automatique.  



  La position du point e pouvant     être    fixée  d'une façon suffisamment précise, il     reste    à  fixer la position d'un deuxième     point    de la  parabole, savoir le point b, d'ordonnée nulle  par exemple, qui correspond au débrayage  absolu, :et qui doit se situer, par     conséquent,     à droite du     point    a, afin qu'on puisse être  assuré d'une     bonne    stabilité de marche aux       phis    basses     vitesses    :du     moteur.     



  On y parvient     facilement    en     agissant    à la  fois sur la     tension    :du ressort 13, dont     dépend     la valeur de     l'ordonnée    o, k, et sur     .1'im:por-          tance    :des masses     15,,dont    dépend la courbure  du segment parabolique;

   mais     alors    cet avan  tage est acquis au prix d'une pression exces  sive sur les disques, pour     les    vitesses     normales     du     moteur,        ce    qui rend pénible la     manoYuvre     die débrayage et empêche le     système    de fric  tion -de jouer lie rôle :de limiteur de couple,  en vue     notamment    de     protéger    les     dispositifs     élastiques qui font l'objet principal de l'in  vention.

   L'ordonnée c,     n        est    en     effet    quatre à  cinq fois plus grande que     l'ordonnée    c,     m.,     alors qu'une ordonnée telle que c,     2u,    -de 40  à 50 %     supérieure    à la plus grande     .o:rdonu@e         du couple moteur serait amplement     suffisante     pour empêcher les glissements intempestifs.  



  On a donc trouvé utile de substituer à l'élé  ment de parabole s,     -n    (prolongeant l'élément       k,   <I>b, e, s)</I> le diagramme brisé s,<I>t, ii,</I> le segment  <I>t,</I>     u    étant parallèle à l'axe     x,    la position des  points s et t dépendant d'autre part de la ten  sion et de la flexibilité des ressorts 16, ainsi  que de la course permise aux masses 15 par  les butées 10.  



  On peut suivre aisément le fonctionnement  organique du dispositif en se     reportant    aux  fi-.     1,   <B>8, 9</B> et     11.     



  Lorsque le dispositif est à l'arrêt ou lors  que l'arbre moteur tourne à une vitesse infé  rieure à la vitesse représentée par o, b, les  leviers 8 sont, sous la poussée des     ressorts    13,  maintenus dans la position indiquée par la  fig. 1, hors de contact avec les poussoirs 12  et     butés    contre le manchon 2. Aucune pression  n'est. alors appliquée sur les disques, dont la  liberté de déplacement axial est telle que la  friction rémanente est pratiquement négli  geable. Le débrayage est absolu, et la. marche  du moteur est possible à l'extrême vitesse de  ralenti sans qu'il ait été nécessaire soit de  déplacer le coulisseau 31, soit de mettre au  point     mort    le mécanisme de transmission.  



  Dès que la vitesse du moteur devient su  périeure à la vitesse     représentée    par o, b, l'ef  fet centrifuge sur     les:    masses 15 prévaut sur  la.     poussée    antagoniste des ressorts 13. Les  leviers 8 se redressent alors et prennent con  tact avec les poussoirs 12, comme indiqué par  la fig. 8. Les différente organes restent dans  cette même position relative jusqu'au moment  où la vitesse du moteur     atteint    la valeur o,     v,     pour laquelle la force centrifuge qui. s'exerce  sur les masses 15 devient égale en valeur ab  solue à la     tension        antagoniste    des ressorts 16.

    Pendant ce     temps,    la pression sur les disques  varie avec la vitesse du moteur qui, pendant  la durée du glissement, se stabilise à la va  leur pratiquement constante o, d, pour croître  ensuite, avec la     vitessedeil'arbre    récepteur, sui  vant les conditions permises par la résistance.  



  Enfin, dès que la     vitesse    dépasse la valeur  <I>o, v,</I> la force centrifuge qui s'exerce sur les         masses    15 devient supérieure à la tension des       ressorts    16. Ces masses sont     alors    soumises  à un déplacement radial qui les amène fina  lement au contact des butées 10, au moment  où la     vitesse    des arbres atteint la valeur o, r,       c'est-à,-dire    la valeur à partir de laquelle la  pression cesse de croître sur les disques de  friction et ne correspond plus, en fait, qu'à  la tension     constante    finalement prise par les  ressorts 16.

   C'est précisément     cette    tension  qu'il suffit de vaincre pour obtenir le dé  brayage par l'action du coulisseau 31, les or  ganes de contrôle     prenant    alors les positions  indiquées par la     fig.    10.  



  Du fait de l'extrême mobilité axiale     des     disques, la course utile du coulisseau est rela  tivement faible, parce que la disjonction com  plète des surfaces de friction est obtenue tout  naturellement dès que les leviers 8 perdent  contact avec les     poussoirs    12. Il est donc pos  sible de prévoir un dispositif de commande  du     coulisseau    très démultiplié n'exigeant que  peu d'effort sur l'organe de     manoeuvre.     



  L'usure des garnitures est facilement com  pensée par un déplacement convenable du       flasque    fileté 17, à l'exclusion de tous     autres     réglages.  



  Un courant d'air favorable au refroidis  sement     des    disques pendant la rotation s'éta  blit grâce aux évidements 26, aux     espaces     laisses libres entre les     flasques    27 et 28, et  aux ouvertures 3 du manchon moteur.  



  Enfin, il est à remarquer que la faible  course     exigée    du     coulisseau,    l'utilisation à  des fins multiples des leviers usuels de dé  brayage, à l'exclusion de tous autres, et  la souplesse angulaire de la ligne     d'arbre     généralement assurée par un Hector supplé  mentaire, mais que donne ici par surcroît l'in  terposition des éléments     élastiques    21, 22 ou  23, permettent d'établir le dispositif dans un  encombrement     longitudinal    relativement ré  duit, ce qui constitue un avantage sérieux  dans la plupart des     cas        d'application.  

Claims (1)

1. REVENDICATION Embrayage à friction, comportant deux séries de disques annulaires rigides alternés, mobiles dans le sens, axial sur des clavettes appartenant respectivement à l'organe mo teur et à l'organe récepteur, caractérisé en ce que, d'une part, les disques entraînés par leur tranche externe sont munis d'éléments élasti- quel qui prennent librement appui contre les clavettes de l'un -des organes moteur et récep teur, tandis que chacun des.

   -disques entraînés par leur tranche interne est monté sur un moyeu intermédiaire individuel à clavettes d'entraînement, lui-même relié au moyeu principal solidaire de l'autre -des organes ré cepteur et moteur, par l'intermédiaire d'élé ments, également élastiques et susceptibles de se déformer dans le sens de l'axe. SOUS-REVENDICATIONS: 1.

   Embrayage suivant la revendication, :à commande automatique par masselottes cen trifuges agissant sur des poussoirs d'em brayage, caractérisé en ce que chacune des masselottes centrifuges est montée télescopi- quement sur le levier de contrôle du dé brayage et de l'embrayage qui la supporte, avec interposition d'un ressort dont l'action s'oppose à celle que la force centrifuge exerce sur ladite masselotte. 2. Embrayage suivant la revendication et la sous-revendication 1, caractérisé en ce.

   qu'une butée est -disposée pour limiter à un maximum donné le déplacement total que peut subir la masselotte. 3. Embrayage suivant la revendication et les sous-revendications 1 et 2,

   caractérisé en ce qu'entre chaque levier de contrôle et l'or gane moteur est interposé un ressort auxi liaire qui maintient ledit levier écarté du poussoird'embrayage correspondant jusqu'au moment où l'action -de la force centrifuge atteint une valeur donnée.