FR2607884A3

FR2607884A3 - Friction clutch disc made from friction material, particularly for a motor vehicle

Info

Publication number: FR2607884A3
Application number: FR8716915A
Authority: FR
Inventors: Sergio Morone; Alfio Morone
Original assignee: Adler SpA
Current assignee: Adler SpA
Priority date: 1986-12-05
Filing date: 1987-12-04
Publication date: 1988-06-10
Also published as: IT208477Z2; FR2607884B3; IT8623943V0

Abstract

This disc includes an annular part 6 with planar opposing surfaces, which is provided with radial teeth 7 rotationally coupling with one of the parts of the friction clutch to be rotationally connected and in which there is made a slit 8 extending over the entire width of this annular part 6.

Description

La présente invention concerne un disque d'embrayage a friction, en matériau de frottement, pourvu d'une fente oblique, et susceptible d'offrir des caractéristiques de durée et de résistance aux sollicitations répétées qui sont sensiblement supérieures à celles des disques classiques à anneau complet. The present invention relates to a friction clutch disc, of friction material, provided with an oblique slot, and capable of offering characteristics of duration and resistance to repeated stresses which are substantially superior to those of conventional ring discs. full.

Pour l'établissement entre des arbres d'organes mécaniques d'une liaison mécanique, susceptible de permettre sur commande la transmission d'un couple de rotation entre un arbre relié à un organe moteur, dit arbre menant, et un arbre relié à un organe résistant, dit arbre mené, ainsi que pour la séparation de ces arbres, permettant une rotation indépendante de l'un par rapport à l'autre, on utilise fréquemment des organes a friction dans lesquels le couple se trouve transmis par frottement entre des parties serrées entre elles par une force qu'on peut appliquer pour obtenir l'embrayage. For the establishment between shafts of mechanical members of a mechanical connection, capable of allowing, on command, the transmission of a torque between a shaft connected to a drive member, called drive shaft, and a shaft connected to a member resistant, said driven shaft, as well as for the separation of these shafts, allowing independent rotation of one with respect to the other, friction bodies are frequently used in which the torque is transmitted by friction between tight parts between them by a force that can be applied to obtain the clutch.

Un exemple de tels embrayages à friction est donné par des véhicules dans lesquels l'arbre moteur est relié aux organes de transmission du mouvement aux roues par l'intermédiaire d'un embrayage a friction, habituellement du type à disques, ceux-ci devant être soumis à une action axiale pour produire entre eux la force de frottement nécessaire pour transmettre le couple. An example of such friction clutches is given by vehicles in which the drive shaft is connected to the movement transmission members to the wheels by means of a friction clutch, usually of the disc type, these having to be subjected to an axial action to produce between them the friction force necessary to transmit the torque.

Plus particulièrement, dans le cas de véhicules à moteur de petite cylindrée, on trouve, de manière courante, des embrayages à friction automatiques, actionnés par des masses soumises à une action centrifuge qui croft lorsqu'augmente la vitesse de rotation de l'arbre moteur ; de plus, dans de tels cas, les embrayages à friction peuvent être du type à disques, des organes mécaniques étant prévus pour transformer les poussées centrifuges des masses, qui ont une direction radiale, en poussées axiales qui servent à obtenir l'engagement de l'embrayage à friction. More particularly, in the case of small displacement motor vehicles, automatic friction clutches are commonly found, actuated by masses subjected to a centrifugal action which increases when the speed of rotation of the motor shaft increases. ; moreover, in such cases, the friction clutches can be of the disc type, mechanical members being provided to transform the centrifugal thrusts of the masses, which have a radial direction, into axial thrusts which serve to obtain the engagement of the friction clutch.

Dans tous les cas, et plus particulièrement dans le cas d'em- brayages à friction à disques à embrayage et débrayage automatiques, les disques, qui sont réalisés en un matériau métallique et un matériau de frottement et disposés habituellement de manière alternée entre eux, et qui glissent l'un contre l'autre, sont soumis a un échauffement et à une usure qui provoque leur tassement, avec une brûlure des disques en matériau de frottement, et cela tout particulièrement dans le cas de cycles répétés d'embrayage et de débrayage en une succesion rapide et dans le cas' d'un refroidissement insuffisant de l'embrayage. In all cases, and more particularly in the case of friction clutches with discs with automatic clutching and disengaging, the discs, which are made of a metallic material and a friction material and usually arranged alternately with one another, and which slide against each other, are subjected to heating and to wear which causes them to settle, with a burning of the discs of friction material, and this especially in the case of repeated cycles of clutch and disengagement in rapid succession and in the event of insufficient cooling of the clutch.

Les disques d'embrayage à friction habituellement employés sont accouplés en rotation à l'arbre mené ou menant par l'intermédiaire de dentures radiales, intérieures ou extérieures, qui engrènent avec des dentures correspondantes de la partie d'arbre prévue pour.s'engager avec elles. The friction clutch disks usually used are coupled in rotation to the driven or driving shaft by means of radial teeth, internal or external, which mesh with corresponding teeth of the part of the shaft intended to engage. with them.

Dans des conditions sévères d'emploi, avec des couples élevés å transmettre ou des embrayages et débrayages brusques, qui sont cause de chocs contre les dents, ces dernières sont soumises à des sollicitations qui, à leur tour, provoquent leur rupture à la base. Under severe conditions of use, with high torques to be transmitted or abrupt clutches and disengages, which cause impacts against the teeth, the latter are subjected to stresses which, in turn, cause their rupture at the base.

La présente invention a pour but de fournir des disques d'embrayage à friction en matériau de frottement qui présentent une résistance élevée à de telles conditions sévères d'emploi, soit du point de vue de la résistance au suréchauffement dû à des cycles d'embrayage et de débraya- ge, comme exigé pour franchir avec succès les essais de contrôle qualistatif, soit du point de vue de la résistance mécanique des dents de ces disques. The present invention aims to provide friction clutch discs of friction material which have a high resistance to such severe conditions of use, either from the point of view of resistance to overheating due to clutch cycles. and disengaging, as required to successfully pass the quality control tests, either from the point of view of the mechanical strength of the teeth of these discs.

A cet effet, l'invention a pour objet un disque d'embrayage à friction en matériau de frottement, qui comporte une partie annulaire à surfaces opposées planes, pourvue de dents radiales d'accouplement en rotation avec l'une des parties de l'embrayage à friction à relier en rotation et d'une fente s'étendant sur toute la largeur de cette partie annulaire. To this end, the subject of the invention is a friction clutch disc made of friction material, which comprises an annular part with opposite planar surfaces, provided with radial teeth for coupling in rotation with one of the parts of the friction clutch to be connected in rotation and a slot extending over the entire width of this annular part.

Avantageusement, la fente est orientée obliquement par rapport à la direction radiale du disque, dans le but d'éviter dans ce disque une discontinuité superficielle orientée transversalement à son mouvement. Advantageously, the slot is oriented obliquely with respect to the radial direction of the disc, in order to avoid in this disc a surface discontinuity oriented transversely to its movement.

Suivant l'invention, ce disque d'embrayage à friction comporte, d'une manière usuelle, des dents radiales extérieures d'accouplement en rotation ou des dents radiales intérieures, suivant les caractéristiques structurelles de l'embrayage à friction pour lequel il est prévu. According to the invention, this friction clutch disc usually comprises external radial teeth for rotational coupling or internal radial teeth, according to the structural characteristics of the friction clutch for which it is intended. .

Par ailleurs, ce disque d'embrayage à friction comporte une feuille métallique interne qui est en position médiane dans son épaisseur et est pourvue de dents radiales qui s'étendent à l'intérieur des dents du disque, que ces dents soient extérieures ou intérieures. Furthermore, this friction clutch disc has an internal metal sheet which is in the middle position in its thickness and is provided with radial teeth which extend inside the teeth of the disc, whether these teeth are external or internal.

Dans le disque conforme à l'invention, il est prévu, à l'extré- mité d'une paire de dents opposées de la feuille métallique, des encoches destinées à permettre sa mise en place en position centrale dans le moule de formage de la partie extérieure du disque en matériau de frottement. In the disc according to the invention, there are provided, at the end of a pair of opposite teeth of the metal foil, notches intended to allow it to be placed in the central position in the mold for forming the outer part of the disc made of friction material.

La fente du disque peut être réalisée par usinage mécanique après le moulage du disque avec une partie annulaire complète, ou bien elle peut être réalisée au cours du formage par moulage de ce disque dans un tel cas, la feuille métallique est pourvue d'une fente située dans une position correspondant à la fente du disque définitif. The slit of the disc can be produced by mechanical machining after the molding of the disc with a complete annular part, or it can be carried out during the forming by molding of this disc in such a case, the metal sheet is provided with a slit located in a position corresponding to the slot of the final disc.

Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif et faite en regard du dessin annexé sur lequel la figure 1 est un schéma d'ensemble d'un embrayage à friction à disques, la figure 2 représente, en vue en élévation, un disque d'embrayage à friction conforme à l'invention et, la figure 3 est une coupe suivant le plan III-III de la figure 2. The characteristics and advantages of the invention will emerge from the description which follows, given by way of nonlimiting example and made with reference to the appended drawing in which FIG. 1 is an overall diagram of a disc friction clutch. , Figure 2 shows, in elevational view, a friction clutch disc according to the invention and, Figure 3 is a section along the plane III-III of Figure 2.

Comme le montre la figure 1, un embrayage à friction à disques est dans l'ensemble constitué par un arbre d'entrée ou menant 1 portant plusieurs disques 2 qui en sont rendus solidaires en rotation et entre lesquels sont interposés un ou plusieurs disques 3 accouplés extérieurement en rotation a une cloche 4 qui est solidaire d'un arbre de sortie ou mené 5. As shown in Figure 1, a disc friction clutch is generally made up of an input or drive shaft 1 carrying several discs 2 which are made integral in rotation and between which are interposed one or more discs 3 coupled externally in rotation has a bell 4 which is integral with an output shaft or driven 5.

Une force axiale F, destinée à serrer entre eux les disques 2 et 3, provoque entre les surfaces en contact de ces disques une force de frottement qui autorise la transmission d'un couple de l'arbre l a l'arbre 5. An axial force F, intended to clamp the discs 2 and 3 between them, causes a friction force between the surfaces in contact with these discs which allows the transmission of a torque from the shaft l to the shaft 5.

En fonction des besoins, l'embrayage à friction peut fonctionner de manière inverse, pour la transmission du couple de l'arbre 5, qui devient dans ce cas l'arbre menant, à l'arbre 1 qui devient l'arbre mené. Depending on requirements, the friction clutch can operate in reverse, for the transmission of the torque from the shaft 5, which in this case becomes the driving shaft, to the shaft 1 which becomes the driven shaft.

Les disques 2 et 3 peuvent être en un matériau métallique, comme de l'acier, ou bien en matériau de frottement, ou encore alternativement en matériau de frottement et en matériau métallique et ils comportent des dentures respectives intérieures et extérieures, ou des organes analogues, pour l'accouplement en rotation avec l'arbre 1 et la cloche 4. The discs 2 and 3 may be made of a metallic material, such as steel, or alternatively of friction material, or alternatively of friction material and metallic material and they have respective internal and external teeth, or the like. , for the coupling in rotation with the shaft 1 and the bell 4.

Suivant l'invention, un disque d'embrayage à friction en matériau de frottement, par exemple correspondant au disque 3 de la figure 1 et destiné à s'accoupler en rotation à une cloche 4, comprend pour l'essentiel une partie annulaire 6 dont partent, vers l'extérieur, plusieurs dents radiales 7 destinées à permettre l'accouplement en rotation avec la cloche solidaire d'une des parties de l'embrayage à friction à relier en rotation. According to the invention, a friction clutch disc made of friction material, for example corresponding to the disc 3 of FIG. 1 and intended to couple in rotation to a bell 4, essentially comprises an annular part 6 of which outwardly, several radial teeth 7 intended to allow the coupling in rotation with the bell secured to one of the parts of the friction clutch to be connected in rotation.

Ce disque conforme à l'invention comporte une fente 8 qui s'étend sur toute la partie annulaire 6 et est orientée obliquement par rapport à la direction radiale du disque. This disc according to the invention has a slot 8 which extends over the entire annular part 6 and is oriented obliquely with respect to the radial direction of the disc.

La présence de cette fente a permis d'obtenir un disque d'embrayage à friction qui a manifesté, par rapport aux disques connus, exempts d'une telle fente, des caractéristiques de durée et de résistance à des sollicitations répétées, notablement supérieures, conduisant, dans un essai d'embrayage répété, à une valeur voisine du double de celle des disques classiques avant le tassement. The presence of this slot has made it possible to obtain a friction clutch disc which has manifested, in comparison with known discs, free from such a slot, characteristics of duration and resistance to repeated stresses, notably superior, leading , in a repeated clutch test, at a value close to twice that of conventional discs before compression.

La fente 8 permet en outre d'obtenir une progressivité plus grande dans l'engagement de l'embrayage à friction et dans son débrayage, que ce soit dans le cas où ceux-ci sont réalisés de manière automatique, par exemple à l'aide de masses soumises à une action centrifuge, ou dans le cas où ils sont commandés manuellement. The slot 8 also makes it possible to obtain greater progressiveness in the engagement of the friction clutch and in its disengagement, whether this is done in an automatic manner, for example using of masses subjected to a centrifugal action, or in the case where they are controlled manually.

Cette même fente 8 a une direction oblique par rapport à la direction radiale du disque, dans le but d'éviter la présence, dans les surfaces de contact avec les disques contigus, d'une discontinuité qui serait disposée dans un sens transversal au mouvement et pourrait provoquer une usure ou une irrégularité du glissement. This same slot 8 has an oblique direction relative to the radial direction of the disc, in order to avoid the presence, in the contact surfaces with the contiguous discs, of a discontinuity which would be arranged in a direction transverse to the movement and could cause wear or irregularity of the sliding.

On a vérifié que la disposition du disque conforme à l'invention avec une direction ou l'autre d'orientation de la fente 8 par rapport au sens de rotation importe peu en ce qui concerne l'efficacité de ce disque. It has been verified that the arrangement of the disc according to the invention with one direction or the other of orientation of the slot 8 with respect to the direction of rotation is of little importance as regards the efficiency of this disc.

Dans le cas où les sollicitations appliquées au disque d'embrayage à friction sont élevées, au point de compromettre la résistance des dents 7, qui sont réalisées en matériau de frottement, il est prévu, à l'intérieur de ce disque, une feuille métallique 9 qui est placée position intermédiaire dans l'épaisseur du disque, comme le montre la figure 2, et qui comporte des dents radiales 10 s'étendant entre les dents 7 du disque, constituant ainsi un renforcement structurel. In the event that the stresses applied to the friction clutch disc are high, to the point of compromising the resistance of the teeth 7, which are made of friction material, a metallic sheet is provided inside this disc. 9 which is placed in an intermediate position in the thickness of the disc, as shown in FIG. 2, and which has radial teeth 10 extending between the teeth 7 of the disc, thus constituting a structural reinforcement.

Pour que cette feuille 9 soit directement poussée en contact avec la cloche 4, ses dents radiales 10 ont une largeur égale, ou seulement légèrement inférieure, à la largeur des dents 7 du disque définitif et il en est de même de leurs étendue radiale. a largeur de la partie annulaire de la feuille 9, dont le profil est indiqué sur la figure 2 en trait interrompu, est par contre inférieure à la largeur de la partie annulaire du disque définitif, de façon qu'il n'y ait pas de parties métalliques qui fassent saillie sur ses contours périphériques intérieur et extérieur. So that this sheet 9 is directly pushed into contact with the bell 4, its radial teeth 10 have a width equal to, or only slightly less than, the width of the teeth 7 of the final disc and the same is true of their radial extent. The width of the annular part of the sheet 9, the profile of which is indicated in FIG. 2 in broken lines, is on the other hand less than the width of the annular part of the final disc, so that there is no metal parts which protrude on its inner and outer peripheral contours.

La présence de la feuille 9 permet aussi d'obtenir une meilleure résistance du disque du point de vue flexion, sans porter par ailleurs préjudice à sa flexibilité et à sa capacité d'adaptation aux surfaces qui sont en contact avec lui, et elle compense par ailleurs, plus particulièrement pour les disques de diamètre assez grand, l'affaiblissement créé par la fente 8. The presence of the sheet 9 also makes it possible to obtain better resistance of the disc from the point of view of bending, without, moreover, affecting its flexibility and its ability to adapt to the surfaces which are in contact with it, and it compensates elsewhere, more particularly for discs of fairly large diameter, the weakening created by the slot 8.

Afin de permettre une réalisation aisée du disque, avec un positionnement précis de la feuille 9 en position médiane dans la section, et avec une concentricité totale de cette feuille et du revêtement extérieur du disque en matériau de frottement, il est prévu, dans une paire de dents diamétralement opposées de la feuille, des encoches Il auxquelles correspondent des saillies de centrage du moule de formage de la partie extérieure du disque en matériau de frottement, tel que représenté sur la figure 2 en trait mixte et sous la référence 12. In order to allow an easy realization of the disc, with a precise positioning of the sheet 9 in the middle position in the section, and with a total concentricity of this sheet and of the external coating of the disc in friction material, it is provided, in a pair diametrically opposite teeth of the sheet, notches II to which correspond centering projections of the mold for forming the outer part of the disc of friction material, as shown in FIG. 2 in phantom and under the reference 12.

Pour maintenir, pendant le moulage, la feuille en position correcte, c'est-a-dire en position médiane dans l'épaisseur du disque, il existe également, dans le moule de formage de la partie externe du disque en matériau de frottement, qui est représenté partiellement sur la figure 3 en trait mixte, des saillies coniques 13, par exemple au nombre de trois pour chaque face de la feuille 9, qui sont destinées a venir en contact avec cette feuille 9 lorsqu'elle est mise en place dans le moule et à la maintenir en posiiton au cours des opérations de moulage. To maintain, during molding, the sheet in the correct position, that is to say in the middle position in the thickness of the disc, there is also, in the mold for forming the external part of the disc made of friction material, which is partially shown in Figure 3 in phantom, conical projections 13, for example three in number for each side of the sheet 9, which are intended to come into contact with this sheet 9 when it is placed in the mold and keep it in position during the molding operations.

La présence de ces saillies 13 mène à la formation, dans la surface du disque définitif, de trous borgnes 14 qui n'ont toutefois pas d'influence sur le fonctionnement du disque. The presence of these projections 13 leads to the formation, in the surface of the final disc, of blind holes 14 which, however, have no influence on the operation of the disc.

La présence de la feuille 9, avantageuse pour accroître la résistance du disque d'embrayage à friction, n'est toutefois pas indispensable pour la réalisation du disque fendu conforme à l'invention et on peut réaliser efficacement aussi, dans le cas où la résistance des dents le permet, des disques qui sont dépourvus de feuille de renforcement interne et dont la résistance ne se trouve pas diminuée par la présence de la fente 8. The presence of the sheet 9, advantageous for increasing the resistance of the friction clutch disc, is however not essential for the production of the split disc according to the invention and it is also possible to produce effectively, in the case where the resistance teeth allow it, discs which do not have an internal reinforcement sheet and whose resistance is not reduced by the presence of the slot 8.

Bien que l'invention ait été décrite en se référant à des disques à denture extérieure, elle peut aussi être mise en oeuvre sur des disques pour embrayage à friction en matériau de frottement qui ont une denture intérieure, suivant les caractéristiques structurelles de l'embrayage à friction sur lequel leur application est prévue. Although the invention has been described with reference to discs with external teeth, it can also be implemented on discs for friction clutch of friction material which have internal teeth, according to the structural characteristics of the clutch friction on which their application is planned.

Claims

1. Friction clutch disc made of friction material, ca characterized by the fact that it has an annular part (6) with planar opposite surfaces, which is provided with radial teeth (7) for coupling in rotation with the one of the parts (1, 4-5) of the friction clutch to be connected in rotation, and in which is formed a slot (8) extending over the entire width of this annular part (6).

2. Friction clutch disc made of friction material according to claim 1, characterized in that the slot (8) is oriented obliquely with respect to the radial direction of the disc (2, 3).

3. Friction clutch disc in friction material according to any one of claims 1 and 2, characterized in that it comprises external radial teeth (7) for rotationally coupling.

4. Friction clutch disc made of friction material according to any one of claims I and 2, characterized in that it comprises internal radial teeth (7) for rotationally coupling.

5. friction clutch disc friction material according to any one of claims 1 and 2, characterized in that it comprises an internal metal sheet (9) which is in the middle position in its thickness and is provided with teeth radial (10) which extend inside the teeth (7) of the disc (2, 3).

6. Friction clutch disc made of friction material according to claim 5, characterized in that it is provided, at the end of a pair of opposite teeth (10) of the metal sheet (9), notches (11) intended to allow it to be placed in a central position in the mold for forming the outer part of the disc (2, 3) made of friction material.

7. Friction clutch disc made of friction material according to any one of claims I to 6, characterized in that the slot (8) can be produced by mechanical machining after the molding of the disc (2, 3) with a complete annular part (6).

8. Friction clutch disc made of friction material according to any one of claims I to 4, characterized in that the slot (8) is produced during the molding of this disc (2, 3).

9. Friction clutch disc made of friction material according to any one of claims 5 and 8, characterized in that the metal sheet (9) is provided with a slot situated in a position corresponding to the slot (8) of the final disc (2, 3).