BRPI0717792A2

BRPI0717792A2 - Disco de fricção de embreagem a seco e processo de fabricação de um disco de fricção de embreagem a seco

Info

Publication number: BRPI0717792A2
Application number: BRPI0717792-5A
Authority: BR
Inventors: Philippe Walter; Pascal Moreau; Loic Adamczak; Jean-Jacques Chatras
Original assignee: Valeo Materiaux De Friction
Priority date: 2006-10-30
Filing date: 2007-10-30
Publication date: 2013-10-29
Also published as: MX2009004795A; CN101529109A; EP2089635A2; KR20090074065A; FR2907864A1; WO2008053126A2; WO2008053126A3

Description

"DISCO DE FRICÇÃO DE EMBREAGEM A SECO E PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE UM DISCO DE FRICÇÃO DE EMBREAGEM A SECO"

A presente invenção se refere a um disco de fricção de embreagem a seco, notadamente para veículo automotivo. De maneira usual, um disco de fricção de embreagem é destinado a ser montado em uma árvore dita dirigida sendo para isso inserido entre um prato de reação e um prato de pressão de uma embreagem solidária em rotação de uma árvore dita diretora. Por ocasião de uma operação de embreagem o dito prato de pressão aperta o disco de fricção contra o dito prato de reação.

Ainda que possa se aplicar a qualquer tipo de disco de fricção, a invenção apresenta um interesse especial para um disco de fricção de embreagem dito progressivo.

Um disco de fricção de embreagem progressivo, como por exemplo representado nas figuras 7 e 8 da patente FR 1 304 067, compreende um suporte metálico em forma de coroa substancialmente plana, correntemente chamado "o anteparo", cuja periferia externa é fragmentada de maneira a apresentar aletas solidárias da, ou adaptadas sobre a, dita coroa.

Essas aletas são alternativamente dobradas de maneira a compreender porções deslocadas, de um lado e de outro de um plano médio, suscetíveis de serem deformadas elasticamente sob o efeito de um esforço de aperto.

Uma guarnição de atrito em forma de coroa é adaptada de cada lado do dito suporte sendo para isso fixada por qualquer meio apropriado em algumas das ditas porções deslocadas.

No decorrer do aperto, as aletas se deformam elasticamente, as porções deslocadas vindo se aproximar umas das outras.

Disso resulta um efeito de progressividade no aperto do disco de fricção e em conseqüência disso na transmissão do torque de rotação no decorrer de uma manobra de embreagem, o que permite diminuir consideravelmente os solavancos.

De maneira a aumentar sua elasticidade, as ditas aletas apresentam recortes e orifícios.

Em funcionamento, as guarnições de atrito são submetidas a

um aquecimento substancial suscetível de diminuir a dureza na superfície das mesmas.

Sob o efeito do esforço de aperto ao qual são submetidas as guarnições, essas últimas são então freqüentemente objeto de um fenômeno de incrustação das ditas aletas nas guarnições, que provoca uma perda de elasticidade e em conseqüência disso de progressividade.

Já foi proposto para evitar esse inconveniente interpor uma peça intercalar anular, notadamente uma folha ou uma paleta feita de aço, colada em cada guarnição entre a guarnição e as ditas aletas. Uma tal disposição que é visível nas figuras 7 e 8 da patente francesa 1 304 067 precitada, dá satisfação.

É constatado que uma tal disposição, ainda que vantajosa em termo de resistência à incrustação, leva a aumentar a inércia do disco de fricção. Disso resulta uma menor flexibilidade da cadeia de transmissão especialmente sensível durante as fases de acoplamento e de desacoplamento da embreagem.

Uma outra proposição, como descrito no pedido de patente FR 2 817 002 da requerente, consiste em alternar entre o anteparo e as guarnições, pelo menos uma das guarnições que compreendem zonas de espessura reduzida,

- A intercalação de abas de uma peça intermediária que compreende uma coroa a partir da qual abas se estendem radialmente para o exterior, essas abas se intercalando axialmente em zonas situadas entre o anteparo e a ou as guarnição(ões), e - a justaposição do anteparo e de zonas de espessura reduzida de guarnições.

O inconveniente dessa última solução é a difícil realização industrial de pelo menos uma guarnição que compreende zonas de espessura reduzida.

O objetivo da presente invenção é corrigir os inconvenientes acima e propor um disco de fricção de pouco acrescentamento de inércia e que resiste aos fenômenos de incrustação. Esse objetivo é atingido por um disco de fricção de embreagem a seco que compreende um anteparo, pelo menos uma guarnição de atrito e uma peça intercalar, a dita peça intercalar compreendendo uma coroa a partir da qual abas se estendem radialmente para o exterior, o anteparo compreendendo zonas de progressividade, as abas da peça intermediária que se estendem radialmente sendo dispostas axialmente em frente às ditas zonas de progressividade, uma aba se intercalando sistematicamente entre o anteparo e a (ou as) guarnição(ões).

Assim, de acordo com a invenção, todas as zonas do anteparo que estão em contato com uma guarnição o são por intermédio de abas, quer dizer por contato indireto anteparo - aba - guarnição, nenhum contato direto sendo possível entre o anteparo e a (ou as) guarnições.

Daí resulta uma diminuição significativa da inércia do disco de fricção comparada com aquela de um disco de fricção que compreende uma peça intercalar anular, e uma diminuição significativa da incrustação nas guarnições, ao mesmo tempo em que se dispõe de guarnições de tipo conhecido, a saber de espessura substancialmente constantes, realizáveis comumente de modo industrial.

Os inventores puderam constatar que para a maior parte dos anteparos, notadamente no caso de anteparo que compreende zonas de progressividade, os riscos de incrustação não são repartidos de maneira uniforme na superfície da guarnição. Uma peça intercalar de acordo com a invenção é vantajosamente disposta em um disco de embreagem de maneira a que as abas que se estendem radialmente sejam dispostas em contato com todas as zonas das guarnições de fricção nas quais o risco de incrustação é o maior. Essas zonas correspondem notadamente às zonas nas quais a pressão exercida pelo anteparo sobre a guarnição é a maior durante as fases de acoplamento do disco de fricção contra o prato de reação.

Os inventores constataram por outro lado que a presença de espaço livre entre as abas da peça intercalar é especialmente vantajosa. Eles de fato notaram que sob o efeito das pressões exercidas nas zonas nas quais a pressão é a maior, o material da guarnição de fricção pode fluir.

Essa fluência nas zonas de maior pressão pode levar a deformações da peça intercalar quando se utiliza uma peça intercalar anular do estado da técnica. Graças à forma especial da peça intercalar de acordo com a invenção que leva a deixar espaços livres entre as abas, a matéria pode fluir nesses espaços livres e permitir assim evitar deformações da peça intercalar.

De acordo com um modo de realização, a peça intercalar é formada a partir de uma chapa. Essa chapa é em geral fina.

A (ou as) guarnição(ões) de atrito e a peça intercalar acima são geralmente unidas por colagem.

De acordo com um modo de realização, a (ou as) guarnição(ões) de atrito e a peça intercalar se inscrevem substancialmente radialmente em círculos internos e externos de mesmos diâmetros.

De acordo com modos de realização do disco de fricção de acordo com a invenção, tomados separadamente ou em combinação:

- as zonas de progressividade compreendem aletas suscetíveis de deformações elásticas axiais;

- o anteparo que compreende as aletas é recortado e formado

em uma chapa; - as aletas são adaptadas em uma chapa previamente recortada e formada para constituir o anteparo.

A invenção também se refere a um processo de fabricação de um disco de fricção de embreagem a seco de acordo com a invenção, tal como descrito precedentemente e que compreende um anteparo com zonas de progressividade, pelo menos uma guarnição de atrito e uma peça intercalar no qual:

- aprovisiona-se os componentes seguintes: o anteparo, a ou as guarnição(ões) de atrito, a ou as peça(s) intercalar(es);

- une-se os ditos componentes por rebites de maneira a que as abas da peça intermediária sejam dispostas axialmente em frente a todas as zonas de progressividade do anteparo.

De acordo com um modo de realização do dito processo, a guarnição de atrito e a peça intercalar são pré-unidas sob a forma de um órgão de fricção. A montagem do disco de fricção é em seguida assim facilitada.

De acordo com um outro modo de realização do dito processo, os componentes são unidos por somente rebites dos quais uma extremidade se apoia em faces de recorte da(s) guarnições de fricção. É possível assim evitar a utilização de cola na união e obter um disco vantajoso em termo de custo.

E entendido por "unir somente por rebites", uma união na qual os rebites são os únicos ativos nas transferências de esforços entre componentes da união, excluindo assim que componentes sejam colados entre si.

E entendido por "faces de recorte da guarnição de fricção", superfícies adaptadas para receber uma cabeça de rebite, notadamente superfícies substancialmente planas ou cônicas, em contato com as quais é possível dispor uma cabeça de rebite, notadamente respectivamente plana ou cônica. Essas superfícies de recorte são obtidas fresando-se para isso a guarnição de maneira a criar nela uma perfuração com uma parte de pequeno diâmetro na qual o corpo do rebite pode se deslocar e uma parte de maior diâmetro da qual uma extremidade compreende a superfície de recorte para receber a cabeça do rebite. A parte de maior diâmetro é fresada de maneira a que a cabeça do rebite seja encastrada na guarnição no estado de novo. Depois de engaste do rebite, o essencial da superfície de recorte está em contato com o essencial da superfície de apoio da cabeça de rebite.

Foi possível demonstrar que tais discos de fricção são especialmente bem adaptados para aplicações em embreagens acopladas a motores diesel, nos quais a carga no prato, e portanto a pressão sobre as guarnições, são elevadas.

Foi mostrado que tais discos de fricção respondiam com sucesso às pressões de centrifugação de tais aplicações e que graças à inércia moderada desses discos, as passagens de velocidade são flexíveis.

A invenção será detalhada abaixo com o auxílio de exemplos não limitativos ilustrados pelas figuras seguintes:

- figura 1: desenho esquemático de um disco de fricção;

- figura 2: vista esquemática da peça intercalar do disco de fricção de acordo com a invenção;

- Figura 3a: vista esquemática em corte de acordo com A-A de componentes antes de montagem de um disco de fricção de acordo com a

invenção;

- Figura 3b: vista esquemática em corte de acordo com A-A de componentes unidos de um disco de fricção de acordo com a invenção;

- Figura 4: vista esquemática em corte de acordo com B-B de componentes unidos de um disco de fricção de acordo com a invenção.

Por razões de clareza, as dimensões dos diferentes elementos representados nessas figuras não estão em proporção com suas dimensões reais. Em todas as figuras, referências idênticas correspondem a elementos idênticos. No âmbito da invenção, os termos "axial", "axialmente", e "radial", "radialmente" são definidos em relação com o eixo de rotação do disco de fricção. "Axial se entende como visando uma direção paralela a esse eixo de rotação e "radial" se entende como visando uma direção perpendicular a esse eixo e que passa por esse eixo.

Entende-se por "interior" uma zona próxima desse eixo de rotação e por "exterior", uma zona que se afasta radialmente desse eixo de rotação.

A figura 1 representa uma vista esquemática de frente de um disco de fricção 1 que compreende um cubo 5 suscetível de ser solidarizado com uma árvore dirigida, uma guarnição de fricção 3 e representa em pontilhados um anteparo 2. Meios elásticos, notadamente molas 4, são dispostos a fim de permitir o amortecimento e/ou a fíltração das vibrações da árvore diretora para a árvore dirigida. A figura 2 apresenta uma vista da peça intercalar 6. Essa peça

compreende uma coroa 61 de raio interior próximo do raio interior da guarnição de fricção 3. Abas 62, 63 se estendem radialmente para o exterior a partir dessa coroa 61. Essas abas 62, 63 se estendem de preferência até um limite constituído pelo raio exterior da guarnição de fricção 3. De acordo com um modo de realização, a largura radial da coroa 61 é inferior ou igual a 20 5 da largura radial total da peça intercalar 6, considerada entre o raio interior dessa peça e a extensão radial das abas que é a mais exterior. De acordo com um modo de realização, as zonas das abas 62, 63 ligadas à coroa 61 ocupam circunferencialmente menos de 50 % da circunferência exterior da dita coroa 61.

As abas 62, 63 representadas são substancialmente retangulares. Elas poderiam também ter uma forma alargada, por exemplo mais larga para o exterior do que para o interior.

As abas 62 compreendem aberturas 64 suscetíveis de deixar passar um corpo de rebite mas não sua cabeça. As abas 63 são cheias.

A figura 3 apresenta um corte, de acordo com A-A da figura 1, de um disco de fricção de acordo com a invenção, no qual os componentes aparecem dispostos antes de montagem na figura 3a e depois de montagem na figura 3b. Uma peça intercalar 6 é disposta de cada lado do anteparo 2, entre o dito anteparo e uma guarnição 3. A guarnição compreende furos fresados com uma parte 32 suficientemente larga para receber uma cabeça de rebite 7 e uma parte mais estreita 33 para permitir o deslocamento do corpo de rebite sem permitir a passagem da cabeça de rebite. No fundo da parte mais larga 32 se encontra uma face de recorte 31 na qual pode vir se apoiar a cabeça de rebite. A parte da peça intercalar 6 destinada a estar em contato com a zona do furo 33 da guarnição compreende também um furo 64 de mesmo diâmetro, do mesmo modo que o anteparo 2 que compreende um furo 21. A guarnição 3 situada do outro lado do anteparo 2 compreende um furo 34 suscetível de deixar passar uma cabeça de rebite. Engasta-se um rebite 7 para solidarizar a guarnição 3, a peça intercalar 6 e o anteparo 2 dispondo-se para isso uma cabeça desse rebite de um lado em contato com a face de recorte 31 e dispondo-se a outra cabeça desse rebite no anteparo, o corpo do rebite atravessando os furos 33, 64, 21. A peça intercalar 6 pode ser previamente colada na guarnição de atrito 3.

Depois de união, uma distância e entre as duas peças intermediária resulta da presença de zonas de progressividade no anteparo, notadamente sob a forma de aletas deformáveis elasticamente axialmente. Tais aletas aparecem em pontilhados na figura 1 e são apresentadas em corte nas figuras 3 e 4.

Nesse caso, as aletas são adaptadas em uma chapa previamente recortada e formada para constituir o anteparo 2.

A figura 4 apresenta um corte esquemático, de acordo com B-

r

B da figura 1, do mesmo disco de fricção que representado na figura 3. E visto facilmente que o anteparo 2 compreende aletas das quais uma parte está em contato deslizante com uma aba 63 da primeira peça intercalar 6, uma segunda parte é fixada a uma aba furada 62 da segunda peça intercalar 6, uma terceira parte a uma aba furada 62 da primeira peça intercalar 6 e uma quarta parte está em contato deslizante com uma aba 63 da segunda peça intercalar 6. Disso resulta, de acordo com essa vista, uma forma ondulada dessa zona do anteparo que permite assegurar a progressividade do disco de fricção. Além disso, de acordo com a invenção, todas as zonas do anteparo 2 em contato com as guarnições o são por intermédio de abas 62 ou 63.

A invenção não se limita a esses tipos de realização e deve ser

interpretada de modo não limitativo e englobando qualquer modo de realização equivalente.

Claims

1. Disco de fricção de embreagem a seco caracterizado pelo fato de que ele compreende um anteparo (2), pelo menos uma guarnição de atrito (3) e uma peça intercalar (6), a dita peça intercalar (6) compreendendo uma coroa (61) a partir da qual abas (62, 63) se estendem radialmente para o exterior, o anteparo (2) compreendendo zonas de progressividade, as abas (62, 63) da peça intermediária (6) que se estendem radialmente sendo dispostas axialmente em frente às ditas zonas de progressividade, uma aba (62, 63) se intercalando sistematicamente entre o anteparo (2) e a (ou as) guarnição(ões) (3)·

2. Disco de fricção de acordo com a reivindicação precedente caracterizado pelo fato de que a peça intercalar (6) é formada a partir de uma chapa.

3. Disco de fricção de embreagem a seco de acordo com uma das reivindicações precedentes caracterizado pelo fato de que a (ou as) guarnição(ões) de atrito (3) e a peça intercalar (6) são unidas por colagem.

4. Disco de fricção de acordo com a reivindicação precedente caracterizado pelo fato de que a (ou as) guarnição(ões) de atrito (3) e a peça intercalar (6) se inscrevem substancialmente radialmente em círculos internos e externos de mesmos diâmetros.

5. Disco de fricção de acordo com uma das reivindicações precedentes caracterizado pelo fato de que as zonas de progressividade compreendem aletas suscetíveis de deformações elásticas axiais.

6. Disco de fricção de embreagem de acordo com a reivindicação precedente caracterizado pelo fato de que o anteparo (2) que compreende as aletas é recortado e formado em uma chapa.

7. Disco de fricção de embreagem de acordo com a reivindicação 5 caracterizado pelo fato de que as aletas são adaptadas em uma chapa previamente recortada e formada para constituir o anteparo (2).

8. Processo de fabricação de um disco de fricção de embreagem a seco de acordo com uma das reivindicações precedentes caracterizado pelo fato de que: - aprovisiona-se os componentes seguintes: o anteparo (2), a ou as guarnição(ões) de atrito (3), a ou as peça(s) intercalar(es) (6), e - une-se os ditos componentes por rebites (7) de maneira a que as abas (62, 63) da peça intermediária (6) sejam dispostas axialmente em frente a todas as zonas de progressividade do anteparo (2).

9. Processo de fabricação de acordo com a reivindicação precedente caracterizado pelo fato de que a guarnição de atrito (3) e a peça intercalar (6) são pré-unidas sob a forma de um órgão de fricção.

10. Processo de fabricação de acordo com a reivindicação precedente caracterizado pelo fato de que os componentes são unidos por somente rebites (7) dos quais uma extremidade se apoia em faces de recorte (31) da(s) guarnições de fricção (3).