EP3551908A1 - Disque de friction d'embrayage et embrayage à friction comportant un tel disque - Google Patents

Disque de friction d'embrayage et embrayage à friction comportant un tel disque

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Publication number
EP3551908A1
EP3551908A1 EP17829948.3A EP17829948A EP3551908A1 EP 3551908 A1 EP3551908 A1 EP 3551908A1 EP 17829948 A EP17829948 A EP 17829948A EP 3551908 A1 EP3551908 A1 EP 3551908A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
friction
washer
disc
clutch
friction washer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP17829948.3A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Benoit Couturier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Embrayages SAS
Original Assignee
Valeo Embrayages SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Embrayages SAS filed Critical Valeo Embrayages SAS
Publication of EP3551908A1 publication Critical patent/EP3551908A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/12—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon
    • F16F15/129—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon characterised by friction-damping means
    • F16F15/1295—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon characterised by friction-damping means characterised by means for interconnecting driven plates and retainer, cover plates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/12—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon
    • F16F15/129—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon characterised by friction-damping means

Definitions

  • the present invention relates to a clutch friction disc having friction surfaces mounted so as to have no axial play.
  • the invention also relates to a friction clutch comprising such a friction disc.
  • the invention finds applications in the field of clutches for motor vehicles and, in particular, in the field of friction clutches for motor vehicles.
  • a conventional clutch friction disc comprises, as shown in FIGS. 1A-1B, a support disk 101 made of sheet steel, in connection with an annular web 104, and bearing on each of its faces a packing of friction 102 constituted by a thick disc of friction material.
  • the friction disc 100 is intended to be clamped between a pressure plate and a reaction plate of the clutch.
  • These clutch plates are rotatably connected to a motor shaft 200 - which may be the crankshaft of the engine in an application to the motor vehicle.
  • the friction disc 100 is set in rotation on a driven shaft 300 - which may be the input shaft of the gearbox in an application to the motor vehicle - through its hub 103.
  • the pressure plate ensures the adhesion of the friction disc to the reaction plate.
  • the pressure plate releases the friction linings, which leads to disengaging the drive shaft from the driven shaft of the gearbox.
  • a friction clutch generally comprises, between the friction linings 102 and the hub 103, a torsion damping device 120 for filtering acyclisms (vibrations, jerks, etc.) between the engine and the gearbox.
  • this damping device 120 comprises first and second guide rings 121, 122, secured to one another by means of spacers 106, and now the annular web 104 and the support disc 101 between them .
  • each first and second guide ring 121, 122 comprises windows 125a, 125b formed in their thickness and adapted to each receive a high stiffness helical spring 124.
  • the annular web 104 also comprises windows 125c, axially facing the windows 125a, 125b of the first and second guide rings 121, 122, and adapted to each receive one of the coil springs 124.
  • Several coil springs 124 are thus mounted in the guide rings and the web, circumferentially, to form a circumferential elastic system. This elastic system contributes to the transmission of the torque between the guide washers and the sail - and therefore between the engine and the gearbox - and promotes a flexibility in the transmission of torque so as to limit jolts when the clutch is in the engaged position.
  • acyclisms generated during transmission of the torque between the engine and the gearbox can be felt by the driver, especially in the presence of strong centrifugal effects. It has been found that these acyclisms can be reduced when the friction disk has friction surfaces. Indeed, it has been found that the number of friction surfaces has a direct effect on the damping jolts and other acyclisms.
  • the applicant proposes a friction disc in which a first and a second friction washer are fixed so as to prevent any axial play of the friction washers within the friction disc while allowing the friction of surfaces between them, thus optimizing the filtration of the acyclisms.
  • the invention relates to a clutch friction disc comprising:
  • annular web adapted to be mounted around a driven shaft of rotation
  • an acyclic damper device comprising a first and a second guide ring, integral with each other and each provided with windows receiving an elastic system with a circumferential effect
  • This friction disc is characterized in that it comprises a first friction washer mounted between the first guide washer and the support disc and fixed without angular play on the annular web, and a second friction washer mounted between the first friction washer and the annular web and fixed without angular play on the first guide ring.
  • the arrangement of the first and second friction washers of the friction disc has the advantage of increasing the number of friction surfaces within the friction disc, without increasing the axial clearances.
  • the second friction washer is mounted within the support disc.
  • the second friction washer is an integral part of the support disc.
  • the first friction washer and the second friction washer are mounted so as to interlock. This intercrossing of the friction washers makes it possible to fix each of said washers while retaining their relative mobility.
  • the clutch friction disc may further include one or more of the following features:
  • the first friction washer comprises an annular friction zone and fixing fins and the second friction washer comprises an annular friction zone and connecting fins, the fixing fins of the first friction washer being circularly offset from the fins; connection of the second friction washer.
  • the first friction washer and / or the second friction washer comprise at least one ply ensuring a difference in level between the annular friction zone and the fins.
  • the first friction washer has two fixing fins, each fixing fin being provided with an orifice through which a rivet for fixing said friction washer on the annular web.
  • the second friction washer has two connecting fins, each connecting fin being provided with an orifice through which a rivet fixing said friction washer on the first guide ring.
  • the second friction washer is fixed on the first guide ring by rivets ensuring the attachment of the first and second guide rings therebetween.
  • the invention relates to a friction clutch, in particular for a motor vehicle, comprising:
  • reaction plate intended to be wedged in rotation on a driving shaft; a friction disk as defined above, bearing friction linings and intended to be wedged in rotation on a driven shaft, and
  • a pressure plate capable of pressing the friction disc on the reaction plate.
  • FIGS. 2A and 2B show, respectively, a semi-exploded perspective view and a front view of a friction disc according to the present invention
  • FIG. 3A and 3B show views, respectively, of front and side of the first friction ring of a friction disc according to the present invention
  • FIG. 4 represents a front view of the second friction washer of a friction disc according to the present invention.
  • FIG. 5 shows a sectional view of a friction disc according to the present invention.
  • the friction disc 100 of a friction clutch comprises a support disc 101 equipped with friction linings 102 and a central orifice 105 enabling it to be connected to the hub 103. of the clutch.
  • the hub 103 is mounted on the driven shaft of the gearbox and is connected to the support disk 101 via an annular web 104.
  • the friction disk 100 In the engaged position, a pressure plate applies a clamping force on the friction disc 100 so as to transmit the torque produced by the engine to the gearbox.
  • the friction disk 100 comprises a damping device 120 mounted between the friction linings 102 and the central orifice 105 of said friction disc 100.
  • This damping device 120 comprises a first and a second guide ring, respectively 121 and 122, rotatably mounted around the hub 103 and secured to one another by means of spacers (not visible in the figures).
  • the annular web 104 is arranged between the two guide rings 121, 122 in a coaxial manner and comprises, on its inner periphery, a set of peripheral teeth meshing in slots arranged at the outer periphery of the hub 103.
  • the damping device 120 further comprises a resilient circumferential effect system comprising several helical springs 124 of strong stiffness, identical or different from one spring to another.
  • the coil springs 124 are housed in windows 125a, 125b, 125c respectively formed in the two guide washers 121, 122 and in the annular web 104.
  • the coil springs 124 are circumferentially abutting on the guide washers 121, 122 and on the web 104.
  • the elastic system with circumferential effect thus participates in the transmission of the rotational torque between the guide washers 121, 122 and the annular web 104.
  • coil springs 124 for example four, are distributed over the circumference of the annular web 104 and guide washers 121, 122. These coil springs 124 are housed in windows 125a-125c arranged in each of the guide washers 121, 122 and in the annular web 104.
  • the damping device also comprises a first friction washer 130 and a second friction washer 140.
  • These friction washers 130, 140 serve to ensure a friction on one another and therefore to increase the number of friction surfaces.
  • increasing the number of friction surfaces makes it possible to increase the resistance torque and thus to generate an additional hysteresis effect in the friction disc.
  • doubling the number of friction surfaces doubles the resistance torque and therefore improves filtering of acyclisms.
  • multiplying the number of friction surfaces also makes it possible to divide the elastic loads within the friction disc, which makes it possible for a identical result to that of the friction discs of the prior art, to use springs of lesser stiffness and thus to reduce the cost of the friction disc.
  • the first friction washer 130 is an independent washer comprising an annular rubbing zone 131 and fixing fins 132, distributed laterally around the annular zone 131.
  • the second friction washer 140 is a washer integrated in the support disc 101. This second friction washer 140 comprises an annular zone 141 and connecting fins 142, connecting the annular zone 141 to the support zone 143 of the support disc on which the gaskets 102 are mounted.
  • first friction washer 130 is shown in a front view and a side view in Figures 3A-3B.
  • These figures show the annular zone 131 on which are mounted, diametrically opposed, two fixing fins 132.
  • Each fixing fin 132 is a tab integral with the annular zone 131 and can be attached to said annular zone, for example by welding , or manufactured in one piece with the annular zone 131, for example by cutting into a sheet.
  • Each fixing fin 132 comprises an orifice 134 intended to be traversed by a fixing piece of the rivet type.
  • each fastening fin 132 may comprise, at the joint between the fin and the annular zone, one or more folds 133 forming a difference in level between said fastening fin 132 and the zone annular 131.
  • FIG. 4 An example of the second friction washer 140 is shown, in a front view, in Figure 4.
  • This Figure 4 shows the support disc 101 with its support area 143 for receiving the friction linings.
  • the support disc 101 incorporates, in its center, the second friction washer 140.
  • This second friction washer 140 comprises an annular friction zone 141 concentric with the support zone 143 and connected to said zone
  • the connecting fins 142 for example two in number, are positioned laterally on the periphery of the annular zone 141, in a diametrically opposite manner.
  • each connecting fin 142 of the second friction washer 140 is a tab integral with the annular zone 141 which can be attached to said annular zone, for example by welding, or manufactured in one piece with the annular zone 141, for example by cutting in a sheet.
  • Each of the connecting fins 142 may comprise, at the joint between the fin 142 and the annular zone 141, one or more folds 144 forming a difference in level between said connecting fin 142 and the annular zone 141.
  • the first friction washer 130 is mounted between the first guide washer 121 and the support disc 101 and the second friction washer 140 is mounted between the annular web 104 and the first friction washer 130.
  • the second friction washer 140 may be integrated into the support disc 101, as shown in FIGS. 2A-2B.
  • the second friction washer 140 may also be a washer independent of the support disc, mounted between the first friction washer 130 and the annular web 140 and fixed on the guide washer 121, as explained more in detail thereafter.
  • first friction washer 130 and the second friction washer 140 each comprise two fixing / connecting fins.
  • the number of fixing or connecting fins may vary depending, for example, on the number of springs 124.
  • the first friction washer 130 and the second friction washer 142 are stacked one on the other so that the fixing fins 132 of the first friction washer 130 are circularly shifted from the connecting fins 142 of the second friction washer 140.
  • the two friction washers 130, 140 are positioned so that their annular zones 131, 141 are in parallel planes and that their fins 132, 142 do not do not overlap axially.
  • the fins 132, 142 are placed so that, seen from the front, a straight line passing through the two fastening fins 132 is orthogonal to a straight line passing through the two connecting fins 142.
  • the first friction washer 130 is fixed on the annular web 104 and the second friction washer 140 is fixed on the first guide washer 121.
  • the fixing of the friction washers 130, 140 can be carried out by means of rivets R1, R2, as shown in FIG. 2B, or by any fixing means known to those skilled in the art.
  • the first friction washer 130 is fixed by rivets R1 through the orifices 134 of said washer and the orifices 135 formed in the annular web 104.
  • the second friction washer 140 is fixed by rivets R2 through orifices 145 formed in the support disk 101 near the connecting fins 142 and the orifices 146 formed in the first guide ring 121.
  • the orifices 134 of the first friction ring 130 and the orifices 135 of the annular web 104 may be orifices made according to the invention for receiving the rivets R1.
  • the orifices 145 of the support disk 101 and 146 of the first guide ring 121 can be existing orifices, originally used for securing the first guide ring 121 with the second guide ring 122 via the support disk 101.
  • the rivets R1 may be rivets originally used to attach components of the friction disk, for example the rivets used to secure the two guide rings together.
  • the rivets R2 may be added rivets in the friction disk to fix the second friction washer 140 on the first guide ring 121. The use of rivets originally used to fix friction disc components together allows a mass gain of the friction disc.
  • the two friction washers 130, 140 are stacked one on the other but fixed on different friction disc components. Each friction washer being secured to a component of the friction disc, it does not have angular play. However, as the first guide ring and the annular web are rotatable relative to each other, the two friction rings are also rotatable relative to each other. Thus, under the effect of pressure springs 124, the two friction washers are pressed against each other and, because of their mobility in relative rotation, rub against one another. The friction forces exerted by a friction washer on the other friction washer generate an effect of hysteresis intervening in the filtration of the acyclisms between the engine and the box of speed.
  • FIG. 5 is a sectional representation of a friction disc according to the invention. This FIG. 5 shows the support disc 101 with the second integrated friction washer 140. It also shows the annular web 104 on which the first friction washer 130 is fixed by the rivets R1.
  • At least one of the two friction washers comprises folds 133, 144 ensuring a slope of the fins 132, 142 with respect to the annular zone 131, 141.
  • This slope of at least one of the friction washers associated with the reverse fixing of said friction washers (attachment of the first friction washer to the annular web and attachment of the second friction washer to the first guide washer), generates an intercrossing of the friction washers 130, 140 within the friction disc. This interlacing of the first friction washer 130 with the second friction washer 140, visible in FIG. 5, allows the relative friction of the two friction washers 130, 140.
  • the invention relates to a motor vehicle clutch which comprises:
  • reaction plate intended to be wedged in rotation on a driving shaft
  • friction disk bearing friction linings intended to be wedged in rotation on a driven shaft
  • a damping device equipped with first and second friction washers as described above and ensuring a relatively smooth torque transmission between the engine and the gearbox.
  • the friction disc and the clutch according to the invention comprise various variants, modifications and improvements which will become obvious to those skilled in the art, it being understood that these variants, modifications and improvements are part of the scope of the invention. invention as defined by the following claims.

Landscapes

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Abstract

L'invention concerne un disque de friction d'embrayage (100) comportant : - un voile annulaire (104) apte à être monté autour d'un arbre mené de rotation, - un disque-support (101) supportant des garnitures de friction (102), - un dispositif amortisseur d'acyclismes (120) comportant une première et une seconde rondelles de guidage (121, 122), solidaires l'une de l'autre et munies chacune de fenêtres (125a, 125b) recevant un système élastique à effet circonférentiel, - une première rondelle de frottement (130) montée entre la première rondelle de guidage (121) et le disque-support (101) et fixée sur le voile annulaire (104), et - une seconde rondelle de frottement (140) montée entre la première rondelle de frottement (130) et le voile annulaire (104) et fixée sur la première rondelle de guidage (121).

Description

DISQUE DE FRICTION D'EMBRAYAGE ET EMBRAYAGE A FRICTION
COMPORTANT UN TEL DISQUE
DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne un disque de friction d'embrayage comportant des surfaces de frottement montées de sorte à ne présenter aucun jeu axial. L'invention concerne également un embrayage de friction comportant un tel disque de friction. L'invention trouve des applications dans le domaine des embrayages de véhicules à moteur et, en particulier, dans le domaine des embrayages de type à friction pour véhicules automobiles.
ETAT DE LA TECHNIQUE
Dans le domaine des embrayages de véhicules à moteur, il est connu d'utiliser un disque de friction pour transmettre le couple entre le moteur et la boîte de vitesse. Un disque de friction d'embrayage classique comprend, comme représenté sur les figures 1 A-1 B, un disque-support 101 en tôle d'acier, en liaison avec un voile annulaire 104, et portant sur chacune de ses faces une garniture de friction 102 constituée par un disque épais en matériau de friction. Le disque de friction 100 est prévu pour être serré entre un plateau de pression et un plateau de réaction de l'embrayage. Ces plateaux d'embrayage sont liés en rotation à un arbre moteur 200 - qui peut être le vilebrequin du moteur dans une application au véhicule automobile. Le disque de friction 100 est calé en rotation sur un arbre mené 300 - qui peut être l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses dans une application au véhicule automobile - par l'intermédiaire de son moyeu 103.
Ainsi, en position embrayée, le plateau de pression assure l'adhérence du disque de friction sur le plateau de réaction. En phase de débrayage, le plateau de pression libère les garnitures de friction ce qui conduit à désengager l'arbre moteur de l'arbre mené de la boîte de vitesse.
Un embrayage à friction comporte généralement, entre les garnitures de friction 102 et le moyeu 103, un dispositif amortisseur de torsion 120 permettant de filtrer les acyclismes (vibrations, à-coups, etc.) entre le moteur et la boîte de vitesse. De manière connue, ce dispositif amortisseur 120 comporte des première et seconde rondelles de guidage 121 , 122, solidarisées l'une avec l'autre par l'intermédiaire d'entretoises 106, et maintenant le voile annulaire 104 et le disque-support 101 entre elles. Comme représenté sur les figures 1 A-1 B, chaque première et seconde rondelles de guidage 121 , 122 comporte des fenêtres 125a, 125b ménagées dans leur épaisseur et adaptées pour recevoir chacune un ressort hélicoïdal de forte raideur 124. Le voile annulaire 104 comporte également des fenêtres 125c, en regard axialement des fenêtres 125a, 125b des première et seconde rondelles de guidage 121 , 122, et adaptées pour recevoir chacune un des ressorts hélicoïdaux 124. Plusieurs ressorts hélicoïdaux 124 sont ainsi montés dans les rondelles de guidage et le voile, de manière circonférentielle, pour former un système élastique à effet circonférentiel. Ce système élastique participe à la transmission du couple de rotation entre les rondelles de guidage et le voile - et par conséquent entre le moteur et la boîte de vitesse - et favorise une souplesse dans la transmission du couple de sorte à limiter les à-coups lorsque l'embrayage est en position embrayée.
Toutefois, malgré le dispositif amortisseur, des acyclismes générés lors de la transmission du couple de rotation entre le moteur et la boîte de vitesse peuvent être ressentis par le conducteur, notamment en présence de forts effets centrifuges. Il a été constaté que ces acyclismes peuvent être amoindris lorsque le disque de friction présente de surfaces de frottement. En effet, il a été constaté que le nombre de surfaces de frottement a un effet direct sur l'amortissement des à-coups et autres acyclismes.
Des systèmes ont donc été proposés qui comportent, comme représenté sur la figure 1 A, une ou plusieurs rondelles de frottement 160 montées entre les rondelles de guidage du disque de friction. Ces rondelles de frottement sont généralement montées par empilement entre les rondelles de guidage121 , 122. Il existe donc un jeu axial entre les rondelles de frottement 1 60 et les autres composants du disque de friction. Or, ce jeu n'est pas constant et dégrade les performances de filtrage du dispositif amortisseur 120. RESUME DE L'INVENTION
Pour répondre au problème évoqué ci-dessus des acyclismes générés lors de la transmission du couple entre le moteur et la boite de vitesse, le demandeur propose un disque de friction dans lequel une première et une seconde rondelles de frottement sont fixées de sorte à empêcher tout jeu axial des rondelles de frottement au sein du disque de friction tout en permettant le frottement de surfaces entre elles, optimisant ainsi la filtration des acyclismes.
Selon un premier aspect, l'invention concerne un disque de friction d'embrayage comportant :
- un voile annulaire apte à être monté autour d'un arbre mené de rotation,
- un disque-support supportant des garnitures de friction, et
un dispositif amortisseur d'acyclismes comportant une première et une seconde rondelles de guidage, solidaires l'une de l'autre et munies chacune de fenêtres recevant un système élastique à effet circonférentiel,
Ce disque de friction se caractérise par le fait qu'il comporte une première rondelle de frottement montée entre la première rondelle de guidage et le disque- support et fixée sans jeu angulaire sur le voile annulaire, et une seconde rondelle de frottement montée entre la première rondelle de frottement et le voile annulaire et fixée sans jeu angulaire sur la première rondelle de guidage.
L'agencement des première et seconde rondelles de frottement du disque de friction a pour avantage d'augmenter le nombre de surfaces de frottement au sein du disque de friction, sans augmenter les jeux axiaux.
Selon certains modes de réalisation, la seconde rondelle de frottement est montée au sein du disque-support.
Avantageusement, la seconde rondelle de frottement fait partie intégrante du disque-support. Ces modes de réalisation permettent de limiter l'épaisseur des rondelles au sein du disque de friction et, par conséquent, de limiter la masse et l'encombrement dudit disque de friction.
De façon avantageuse, la première rondelle de frottement et la seconde rondelle de frottement sont montées de sorte à s'entrecroiser. Cet entrecroisement des rondelles de frottement permet de fixer chacune desdites rondelles tout en conservant leur mobilité relative.
Le disque de friction d'embrayage peut en outre comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
- la première rondelle de frottement comporte une zone annulaire de frottement et des ailettes de fixation et la seconde rondelle de frottement comporte une zone annulaire de frottement et des ailettes de raccordement, les ailettes de fixation de la première rondelle de frottement étant décalées circulairement des ailettes de raccordement de la seconde rondelle de frottement.
- la première rondelle de frottement et/ou la seconde rondelle de frottement comportent au moins un pli assurant un dénivelé entre la zone annulaire de frottement et les ailettes.
- la première rondelle de frottement comporte deux ailettes de fixation, chaque ailette de fixation étant munie d'un orifice traversé par un rivet de fixation de ladite rondelle de frottement sur le voile annulaire.
- la seconde rondelle de frottement comporte deux ailettes de raccordement, chaque ailette de raccordement étant munie d'un orifice traversé par un rivet de fixation de ladite rondelle de frottement sur la première rondelle de guidage.
- la seconde rondelle de frottement est fixée sur la première rondelle de guidage par des rivets assurant la fixation des première et seconde rondelles de guidage entre elles.
Selon un deuxième aspect, l'invention concerne un embrayage à friction, notamment pour véhicule à moteur, comportant :
- un plateau de réaction destiné à être calé en rotation sur un arbre menant, - un disque de friction tel que défini précédemment, portant des garnitures de friction et destiné à être calé en rotation sur un arbre mené, et
- un plateau de pression apte à presser le disque de friction sur le plateau de réaction.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description, illustrée par les figures dans lesquelles : - Les figures 1 A et 1 B, déjà décrites, représentent, respectivement, une vue en coupe et une vue éclatée de disques de friction selon l'état de la technique ;
- Les figures 2A et 2B représentent, respectivement, une vue semi-éclatée en perspective et une vue de face d'un disque de friction selon la présente invention ;
- Les figures 3A et 3B représentent des vues, respectivement, de face et de côté de la première rondelle de frottement d'un disque de friction selon la présente invention ;
- La figure 4 représente une vue de face de la seconde rondelle de frottement d'un disque de friction selon la présente invention ;
- La figure 5 représente une vue en coupe d'un disque de friction selon la présente invention.
DESCRIPTION DETAILLEE D'AU MOINS UN MODE DE REALISATION
Un exemple de réalisation d'un disque de friction dans lequel les rondelles de frottement sont fixées au sein dudit disque est décrit en détail ci-après, en référence aux dessins annexés. Cet exemple illustre les caractéristiques et avantages de l'invention. Il est toutefois rappelé que l'invention ne se limite pas à cet exemple.
Sur les figures, les éléments identiques sont repérés par des références identiques. Pour des questions de lisibilité des figures, les échelles de taille entre éléments représentés ne sont pas respectées.
De manière traditionnelle, et comme représenté sur les figures 2A-2B, le disque de friction 100 d'un embrayage à friction comporte un disque-support 101 équipé de garnitures de friction 102 et d'un orifice central 105 permettant son raccordement au moyeu 103 de l'embrayage. Le moyeu 103 est monté sur l'arbre mené de la boîte de vitesse et est raccordé au disque-support 101 par l'intermédiaire d'un voile annulaire 104.
En position embrayée, un plateau de pression applique un effort de serrage sur le disque de friction 100 de manière à transmettre le couple de rotation produit par le moteur à la boîte de vitesse. Afin de limiter les acyclismes, notamment lors du serrage et du desserrage du disque de friction, le disque de friction 100 comporte un dispositif amortisseur 120 monté entre les garnitures de friction 102 et l'orifice central 105 dudit disque de friction 100.
Ce dispositif amortisseur 120 comporte une première et une seconde rondelles de guidage, respectivement 121 et 122, montées en rotation autour du moyeu 103 et solidarisées l'une avec l'autre au moyen d'entretoises (non visibles sur les figures). Le voile annulaire 104 est agencé entre les deux rondelles de guidage 121 , 122 de façon coaxiale et comporte, sur sa périphérie interne, un jeu de dents périphériques engrenant dans des créneaux ménagés à la périphérie externe du moyeu 103.
Le dispositif amortisseur 120 comporte en outre un système élastique à effet circonférentiel comprenant plusieurs ressorts hélicoïdaux 124, de raideur forte, identique ou différente d'un ressort à l'autre. Les ressorts hélicoïdaux 124 sont logés dans des fenêtres 125a, 125b, 125c ménagées respectivement dans les deux rondelles de guidage 121 , 122 et dans le voile annulaire 104. Les ressorts hélicoïdaux 124 sont circonférentiellement en butée sur les rondelles de guidage 121 , 122 et sur le voile 104. Le système élastique à effet circonférentiel participe ainsi à la transmission du couple de rotation entre les rondelles de guidage 121 , 122 et le voile annulaire 104.
Dans l'exemple des figures 2A-2B, plusieurs ressorts hélicoïdaux 124, par exemple quatre, sont répartis sur la circonférence du voile annulaire 104 et des rondelles de guidage 121 , 122. Ces ressorts hélicoïdaux 124 sont logés dans les fenêtres 125a-125c ménagées dans chacune des rondelles de guidage 121 , 122 et dans le voile annulaire 104.
Selon l'invention, le dispositif amortisseur comporte également une première rondelle de frottement 130 et une seconde rondelle de frottement 140. Ces rondelles de frottement 130, 140 ont pour rôle d'assurer un frottement l'une sur l'autre et donc d'augmenter le nombre de surfaces de frottement. Or, augmenter le nombre de surfaces de frottement permet d'augmenter le couple de résistance et donc de générer un effet d'hystérésis supplémentaire dans le disque de friction. En particulier, multiplier par deux le nombre de surfaces de frottement permet de multiplier par deux le couple de résistance et donc d'améliorer le filtrage des acyclismes. L'homme du métier comprendra que multiplier le nombre de surfaces de frottement permet aussi de diviser les charges élastiques au sein du disque de friction, ce qui permet, pour un résultat identique à celui des disques de friction de l'art antérieur, d'utiliser des ressorts de moindre raideur et donc de diminuer le coût de revient du disque de friction.
Dans l'exemple des figures 2A-2B, la première rondelle de frottement 130 est une rondelle indépendante comportant une zone annulaire de frottement 131 et des ailettes de fixation 132, réparties latéralement sur le pourtour de la zone annulaire 131 . La seconde rondelle de frottement 140 est une rondelle intégrée dans le disque- support 101 . Cette seconde rondelle de frottement 140 comporte une zone annulaire 141 et des ailettes de raccordement 142, raccordant la zone annulaire 141 à la zone de support 143 du disque-support sur laquelle sont montées les garnitures 102.
Un exemple de la première rondelle de frottement 130 est représenté, selon une vue de face et une vue de côté, sur les figures 3A-3B. Ces figures montrent la zone annulaire 131 sur laquelle sont montées, de façon diamétralement opposée, deux ailettes de fixation 132. Chaque ailette de fixation 132 est une patte solidaire de la zone annulaire 131 et peut être rapportée sur ladite zone annulaire, par exemple par soudage, ou fabriquée d'une seule pièce avec la zone annulaire 131 , par exemple par découpe dans une tôle. Chaque ailette de fixation 132 comporte un orifice 134 destiné à être traversé par une pièce de fixation du type rivet. Dans l'exemple des figures 3A-3B, chaque ailette de fixation 132 peut comporter, à la jointure entre l'ailette et la zone annulaire, un ou plusieurs pli(s) 133 formant un dénivelé entre ladite ailette de fixation 132 et la zone annulaire 131 .
Un exemple de la seconde rondelle de frottement 140 est représenté, selon une vue de face, sur la figure 4. Cette figure 4 montre le disque-support 101 avec sa zone de support 143 destinée à recevoir les garnitures de friction. Comme représenté sur cette figure 4, le disque-support 101 intègre, en son centre, la seconde rondelle de frottement 140. Cette seconde rondelle de frottement 140 comporte une zone annulaire de frottement 141 concentrique à la zone de support 143 et raccordée à ladite zone de support 143 par des ailettes de raccordement 142. Ces ailettes de raccordement 142, par exemple au nombre de deux, sont positionnées latéralement sur le pourtour de la zone annulaire 141 , de façon diamétralement opposée. Comme les ailettes de fixation 132 de la première rondelle de frottement 130, chaque ailette de raccordement 142 de la deuxième rondelle de frottement 140 est une patte solidaire de la zone annulaire 141 qui peut être rapportée sur ladite zone annulaire, par exemple par soudage, ou fabriquée d'une seule pièce avec la zone annulaire 141 , par exemple par découpe dans une tôle. Chacune des ailettes de raccordement 142 peut comporter, à la jointure entre l'ailette 142 et la zone annulaire 141 , un ou plusieurs pli(s) 144 formant un dénivelé entre ladite ailette de raccordement 142 et la zone annulaire 141 .
Comme représenté sur les figures 2A-2B, la première rondelle de frottement 130 est montée entre la première rondelle de guidage 121 et le disque-support 101 et la seconde rondelle de frottement 140 est montée entre le voile annulaire 104 et la première rondelle de frottement 130. La seconde rondelle de frottement 140 peut être intégrée dans le disque-support 101 , comme montré sur les figures 2A-2B. L'homme du métier comprendra cependant que la seconde rondelle de frottement 140 peut aussi être une rondelle indépendante du disque-support, montée entre la première rondelle de frottement 130 et le voile annulaire 140 et fixée sur la rondelle de guidage 121 , comme expliqué plus en détail par la suite.
Dans les exemples précédents, la première rondelle de frottement 130 et la seconde rondelle de frottement 140 comportent chacune deux ailettes de fixation/raccordement. L'homme du métier comprendra que le nombre d'ailettes de fixation ou de raccordement peut varier en fonction, par exemple, du nombre de ressorts 124.
Comme montré sur les figures 2A-2B, la première rondelle de frottement 130 et la seconde rondelle de frottement 142 sont empilées l'une sur l'autre de sorte que les ailettes de fixation 132 de la première rondelle de frottement 130 soient décalées circulairement des ailettes de raccordement 142 de la seconde rondelle de frottement 140. Autrement dit, les deux rondelles de frottement 130, 140 sont positionnées de façon à ce que leurs zones annulaires 131 , 141 soient dans des plans parallèles et que leurs ailettes 132, 142 ne se chevauchent pas axialement. De préférence, les ailettes 132, 142 sont placées de façon à ce que, vue de face, une droite passant par les deux ailettes de fixation 132 soit orthogonale à une droite passant par les deux ailettes de raccordement 142. Selon l'invention, la première rondelle de frottement 130 est fixée sur le voile annulaire 104 et la seconde rondelle de frottement 140 est fixée sur la première rondelle de guidage 121 . Selon certains modes de réalisation, la fixation des rondelles de frottement 130, 140 peut être réalisée par l'intermédiaire de rivets R1 , R2, comme représenté sur la figure 2B, ou par tout moyen de fixation connu de l'homme du métier. La première rondelle de frottement 130 est fixée par des rivets R1 à travers les orifices 134 de ladite rondelle et des orifices 135 ménagés dans le voile annulaire 104. La seconde rondelle de frottement 140 est fixée par les rivets R2 à travers des orifices 145 ménagés dans le disque-support 101 à proximité des ailettes de raccordement 142 et des orifices 146 ménagés dans la première rondelle de guidage 121 . Les orifices 134 de la première rondelle de frottement 130 et les orifices 135 du voile annulaire 104 peuvent être des orifices pratiqués, selon l'invention, pour recevoir les rivets R1 . Les orifices 145 du disque-support 101 et 146 de la première rondelle de guidage 121 peuvent être des orifices existants, originellement utilisés pour solidariser la première rondelle de guidage 121 avec la seconde rondelle de guidage 122 via le disque-support 101 . L'homme du métier comprendra que, en fonction de leur position, les rivets R1 peuvent être des rivets originellement utilisés pour fixer des composants du disque de friction, par exemple les rivets utilisés pour fixer les deux rondelles de guidage ensemble. Au contraire, les rivets R2 peuvent être des rivets ajoutés dans le disque de friction pour fixer la seconde rondelle de frottement 140 sur la première rondelle de guidage 121 . L'utilisation de rivets utilisés originellement pour fixer des composants du disque de friction entre eux permet un gain en masse du disque de friction.
On comprend de ce qui précède que les deux rondelles de frottement 130, 140 sont empilées l'une sur l'autre mais fixées sur des composants du disque de friction différents. Chaque rondelle de frottement étant solidarisée avec un composant du disque de friction, elle ne présente pas de jeu angulaire. Toutefois, comme la première rondelle de guidage et le voile annulaire sont mobiles en rotation l'un par rapport à l'autre, les deux rondelles de frottement sont également mobiles en rotation l'une par rapport à l'autre. Ainsi, sous l'effet de pression des ressorts 124, les deux rondelles de frottement sont pressées l'une contre l'autre et, du fait de leur mobilité en rotation relative, frottent l'une sur l'autre. Les forces de frottement exercées par une rondelle de frottement sur l'autre rondelle de frottement génèrent un effet d'hystérésis intervenant dans le filtrage des acyclismes entre le moteur et la boite de vitesse.
La figure 5 est une représentation en coupe d'un disque de friction selon l'invention. Cette figure 5 montre le disque-support 101 avec la seconde rondelle de frottement 140 intégrée. Elle montre également le voile annulaire 104 sur lequel la première rondelle de frottement 130 est fixée par les rivets R1 .
Comme décrit en référence aux figures 3 et 4, au moins une des deux rondelles de frottement comporte des plis 133, 144 assurant une déclivité des ailettes 132, 142 par rapport à la zone annulaire 131 , 141 . Cette déclivité d'au moins une des rondelles de frottement, associée à la fixation inversée desdites rondelles de frottement (fixation de la première rondelle de frottement sur le voile annulaire et fixation de la seconde rondelle de frottement sur la première rondelle de guidage), engendre un entrecroisement des rondelles de frottement 130, 140 au sein du disque de friction. Cet entrecroisement de la première rondelle de frottement 130 avec la seconde rondelle de frottement 140, visible sur la figure 5, permet le frottement relatif des deux rondelles de frottement 130, 140.
On comprend de la description qui précède que l'agencement des rondelles de frottement permet d'apporter un effet d'hystérésis supplémentaire, sans engendrer de jeu axial au sein du disque de friction. Le filtrage des acyclismes générés par la transmission du couple de rotation entre le moteur et la boîte de vitesse peut ainsi être optimisé.
Selon un second aspect, l'invention concerne un embrayage de véhicule à moteur qui comporte :
- un plateau de réaction destiné à être calé en rotation sur un arbre menant, - un disque de friction portant des garnitures de friction et destiné à être calé en rotation sur un arbre mené,
- un plateau de pression apte à presser le disque de friction sur le plateau de réaction, et
- un dispositif amortisseur équipé des première et seconde rondelles de frottement telles que décrites précédemment et assurant une transmission de couple relativement souple entre le moteur et la boîte de vitesse.
Bien que décrit à travers un certain nombre d'exemples, variantes et modes de réalisation, le disque de friction et l'embrayage selon l'invention comprennent divers variantes, modifications et perfectionnements qui apparaîtront de façon évidente à l'homme du métier, étant entendu que ces variantes, modifications et perfectionnements font partie de la portée de l'invention, telle que définie par les revendications qui suivent.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Disque de friction d'embrayage (100) comportant :
- un voile annulaire (104) apte à être monté autour d'un arbre mené de rotation,
- un disque-support (101 ) supportant des garnitures de friction (102), et
- un dispositif amortisseur d'acyclismes (120) comportant une première et une seconde rondelles de guidage (121 , 122), solidaires l'une de l'autre et munies chacune de fenêtres (125a, 125b) recevant un système élastique à effet circonférentiel,
caractérisé en ce qu'il comporte :
- une première rondelle de frottement (130) montée entre la première rondelle de guidage (121 ) et le disque-support (101 ) et fixée sur le voile annulaire (104), et
- une seconde rondelle de frottement (140) montée entre la première rondelle de frottement (130) et le voile annulaire (104) et fixée sur la première rondelle de guidage (121 ).
2. Disque de friction d'embrayage selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la seconde rondelle de frottement (140) est montée au sein du disque-support (101 ).
3. Disque de friction d'embrayage selon la revendication 2, caractérisé en ce que la seconde rondelle de frottement (140) fait partie intégrante du disque-support (101 ).
4. Disque de friction d'embrayage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la première rondelle de frottement (130) et la seconde rondelle de frottement (140) sont montées de sorte à s'entrecroiser.
5. Disque de friction d'embrayage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la première rondelle de frottement (130) comporte une zone annulaire de frottement (131 ) et des ailettes de fixation (132), et en ce que la seconde rondelle de frottement (140) comporte une zone annulaire de frottement (141 ) et des ailettes de raccordement (142), les ailettes de fixation (132) de la première rondelle de frottement étant décalées circulairement des ailettes de raccordement (142) de la seconde rondelle de frottement.
6. Disque de friction d'embrayage selon la revendication 5, caractérisé en ce que la première rondelle de frottement (130) et/ou la seconde rondelle de frottement (140) comportent au moins un pli (133, 144) assurant un dénivelé entre la zone annulaire de frottement et les ailettes.
7. Disque de friction d'embrayage selon l'une quelconque des revendications 5 à 6, caractérisé en ce que la première rondelle de frottement (130) comporte deux ailettes de fixation (132), chaque ailette de fixation étant munie d'un orifice (134) traversé par un rivet de fixation de ladite rondelle de frottement sur le voile annulaire.
8. Disque de friction d'embrayage selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que la seconde rondelle de frottement (140) comporte deux ailettes de raccordement (142), chaque ailette de raccordement étant munie d'un orifice traversé par un rivet de fixation de ladite rondelle de frottement sur la première rondelle de guidage.
9. Disque de friction d'embrayage selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que la seconde rondelle de frottement (140) est fixée sur la première rondelle de guidage (121 ) par des rivets assurant la fixation des première et seconde rondelles de guidage entre elles.
10. Embrayage à friction, notamment pour véhicule à moteur, comportant :
- un plateau de réaction destiné à être calé en rotation sur un arbre menant, - un disque de friction portant des garnitures de friction et destiné à être calé en rotation sur un arbre mené, et
- un plateau de pression apte à presser le disque de friction sur le plateau de réaction,
caractérisé en ce que le disque de friction est conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 9.
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