FR2661473A1

FR2661473A1 - Asbestos-free clutch lining

Info

Publication number: FR2661473A1
Application number: FR9005270A
Authority: FR
Inventors: Boule Jacques; Henrion Philippe
Original assignee: Valeo SE
Current assignee: Valeo SE
Priority date: 1990-04-25
Filing date: 1990-04-25
Publication date: 1991-10-31
Also published as: FR2661473B1

Abstract

Asbestos-free clutch lining comprising inorganic fibres, metal fibres or wires, fillers and a binder, characterised by a weight proportion of metal of between 9 and 90 % of the weight of the lining and preferably between 20 and 60 % of the weight of the lining.

Description

L'invention concerne une garniture d'embrayage sans amiante, plus particulièrement pour véhicule automobile. The invention relates to an asbestos-free clutch lining, more particularly for a motor vehicle.

D'une manière générale, un embrayage de véhicule automobile comprend un mécanisme d'embrayage destiné à être monté sur un volant d'inertie formant plateau de réaction. In general, a motor vehicle clutch comprises a clutch mechanism intended to be mounted on a flywheel forming a reaction plate.

Le mécanisme d'embrayage comporte lui-même un plateau de pression soumis à l'action axiale d'un système élastique, un diaphragme dans les embrayages modernes. The clutch mechanism itself includes a pressure plate subjected to the axial action of an elastic system, a diaphragm in modern clutches.

Plateau de réaction et plateau de pression sont solidaires en rotation entre eux et d'un arbre dit arbre menant qui, de manière générale, est constitué par, ou est en prise avec, le vilebrequin d'un moteur thermique de véhicule. Reaction plate and pressure plate are integral in rotation with each other and with a shaft known as a driving shaft which, in general, is constituted by, or is engaged with, the crankshaft of a thermal engine of a vehicle.

Un disque de friction d'embrayage, solidaire en rotation d'un arbre, dit arbre mené, est inséré entre le plateau de réaction et le plateau de pression en étant adapté à être serré entre ceux-ci sous l'effet de l'action du diaphragme, de manière à pouvoir transmettre à l'arbre mené le couple de rotation généré par le moteur thermique du véhicule. A clutch friction disc, integral in rotation with a shaft, said driven shaft, is inserted between the reaction plate and the pressure plate, being adapted to be clamped between them under the effect of the action. diaphragm, so that the rotational torque generated by the vehicle's heat engine can be transmitted to the driven shaft.

Le disque de friction d'embrayage est formé généralement d'un voile comprenant des parties déformables axialement, qui forment un dispositif de progressivité, sur lesquels sont rapportés, de part et d'autre, deux garnitures de friction en forme de couronne. The clutch friction disc is generally formed of a web comprising axially deformable parts, which form a progressive device, on which are attached, on either side, two friction linings in the form of a crown.

Le voile est relié à un moyeu lui-même monté sur l'arbre menant, soit directement, soit, plus couramment, par l'intermédiaire d'un dispositif amortisseur de torsion. The web is connected to a hub itself mounted on the drive shaft, either directly or, more commonly, via a torsion damping device.

Une butée de débrayage est en outre prévue pour assurer les manoeuvres de débrayage et de réembrayage. A declutching stop is also provided to ensure disengagement and re-clutching operations.

Lors d'une manoeuvre de réembrayage, la garniture de friction doit être en mesure de permettre une transmission progressive du couple généré par le moteur thermique, sans à-coups, de manière à assurer non seulement le confort de l'utilisateur, mais aussi pour éviter toutes détériorations des éléments constituant une chaîne cinématique entre le moteur thermique et les roues du véhicule automobile. During a re-clutch operation, the friction lining must be able to allow a progressive transmission of the torque generated by the heat engine, without jerks, so as to ensure not only the comfort of the user, but also for avoid any deterioration of the elements constituting a kinematic chain between the heat engine and the wheels of the motor vehicle.

Ceci est obtenu grâce à l'intervention des éléments de progressivité. This is achieved through the intervention of progressiveness elements.

I1 en résulte un glissement relatif entre, d'une part, le plateau de réaction et l'une des garnitures du disque de friction et, d'autre part, entre le plateau de pression et l'autre garniture de friction, qui produit inévitablement un échauffement et une usure des garnitures. This results in relative sliding between, on the one hand, the reaction plate and one of the linings of the friction disc and, on the other hand, between the pressure plate and the other friction lining, which inevitably produces overheating and wear of the linings.

On connait des garnitures d'embrayages, dites organiques, qui comprennent généralement un squelette formé de fils ou fibres minérales, organiques, et dont la cohésion est assurée par un liant à base de matières organiques. Clutch linings are known, known as organic, which generally comprise a skeleton formed of organic mineral or son or fibers, and the cohesion of which is ensured by a binder based on organic materials.

Ces garnitures sont particulièrement bien adaptées à transmettre progressivement le couple de rotation du moteur thermique, et sans à-coups, lors d'une manoeuvre de réembrayage. These linings are particularly well suited for gradually transmitting the torque of the heat engine, and without jerking, during a re-clutching operation.

Mais, dans des conditions d'utilisation sévères, correspondant à des manoeuvres de débrayage et de réembrayage fréquentes et à la transmission de couples importants, de telles garnitures ont l'inconvénient de présenter une diminution du coefficient de frottement lorsqu'elles sont amenées à s'échauffer, ainsi que de présenter des dégradations, en particulier au niveau du liant. However, under severe conditions of use, corresponding to frequent disengagement and re-engagement operations and the transmission of significant torques, such linings have the disadvantage of having a reduction in the coefficient of friction when they are brought to s '' heating up, as well as presenting degradations, in particular at the level of the binder.

On connait par ailleurs des garnitures dites métalliques, réalisées par frittage de métaux en poudre en présence de divers autres constituants. Also known as metallic linings, produced by sintering powdered metals in the presence of various other constituents.

Ces garnitures ne présentent pas les inconvénients des garnitures organiques précitées, mais elles sont mal adaptées à la transmission progressive du couple de rotation lors d'une manoeuvre de réembrayage. These linings do not have the drawbacks of the above-mentioned organic linings, but they are ill-suited to the progressive transmission of the torque during a re-clutching operation.

Elles sont génératrices d'à-coups, nuisant au confort d'utilisation, et sont par ailleurs génératrices de broutements. They generate jolts, detracting from the comfort of use, and also generate chatter.

La présente invention a pour objet une garniture d'embrayage, sans amiante, exempte des inconvénients des différents types de garnitures connus. The present invention relates to a clutch lining, without asbestos, free from the drawbacks of the various types of known linings.

Une garniture d'embrayage sans amiante, selon l'invention, comprenant des fibres minérales, des fibres ou des fils métalliques, des charges, un liant organique, est caractérisée par une proportion pondérale de métal comprise entre 9 et 90 %, et de préférence entre 20 et 60 % du poids de la garniture. An asbestos-free clutch lining according to the invention, comprising mineral fibers, metal fibers or wires, fillers, an organic binder, is characterized by a proportion by weight of metal of between 9 and 90%, and preferably between 20 and 60% of the weight of the filling.

Selon un aspect particulier de l'invention, le métal se trouve, au moins en partie, et de préférence principalement, sous forme de fibres et/ou de fils métalliques. According to a particular aspect of the invention, the metal is found, at least in part, and preferably mainly, in the form of fibers and / or metallic wires.

La proportion des fibres et/ou fils métalliques est notamment comprise entre 25 et 100 % du poids de métal dans la garniture. The proportion of fibers and / or metallic wires is in particular between 25 and 100% of the weight of metal in the lining.

Avantageusement, les fibres minérales comprennent des fibres de verre. Advantageously, the mineral fibers comprise glass fibers.

Grâce à l'invention, la garniture d'embrayage comporte une matrice qui est renforcée par une structure métallique. Thanks to the invention, the clutch lining comprises a matrix which is reinforced by a metallic structure.

Cette structure métallique possède, de manière surprenante, la caractéristique de devenir plus efficace naturellement en cours d'utilisation. This metallic structure has, surprisingly, the characteristic of becoming more efficient naturally during use.

En effet, il a pu être constaté que sous l'effet de l'élévation de température de la garniture d'embrayage lors de manoeuvres répétées de débrayage et de réembrayage, les caractéristiques de bonne progressivité et de faible usure de la garniture d'embrayage étaient conservées. Indeed, it has been found that under the effect of the temperature rise of the clutch lining during repeated disengagement and re-engagement operations, the characteristics of good progressiveness and low wear of the clutch lining were kept.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui suit d'exemples de réalisations de l'invention. Other characteristics and advantages of the invention will appear during the following description of examples of embodiments of the invention.

Selon un premier exemple de réalisation, on fabrique une garniture d'embrayage, d'une manière usuelle, au moyen d'un fil constitué par des fibres minérales et organiques imprégnées d'un ciment constitué par des charges et un liant organique. According to a first exemplary embodiment, a clutch lining is produced, in the usual way, by means of a wire constituted by mineral and organic fibers impregnated with a cement constituted by fillers and an organic binder.

La composition de la garniture est la suivante
fibres de verre..................... 8 %
fibres acryliques 10 %
soufre 5 %
noir de carbone 8 %
graphite 8 %
sulfate de baryte 8 %
blanc de Meudon............ 6 %
zircon 2 %
fil de cuivre........................ 30 %
résine 5 %
caoutchouc 10 %
Le mélange ainsi constitué est mis sous la forme d'une galette en couronne avant de subir les opérations usuelles d'élaboration de couronne d'embrayage : cuisson sous pression, traitement thermique principal, mise à épaisseur.The composition of the filling is as follows
glass fiber ..................... 8%
acrylic fibers 10%
sulfur 5%
carbon black 8%
graphite 8%
barium sulfate 8%
blanc de Meudon ............ 6%
zircon 2%
copper wire ........................ 30%
resin 5%
rubber 10%
The mixture thus formed is put into the form of a ring-shaped cake before undergoing the usual operations for producing the clutch ring: pressure cooking, main heat treatment, thickening.

Conformément à cet exemple, le cuivre se trouve à 100 % sous forme de fils. According to this example, copper is 100% in the form of wires.

La garniture d'embrayage ainsi réalisée présente, dans des conditions sévères d'exploitation, d'excellentes performances de frottement, de progressivité et une faible usure. The clutch lining thus produced has, under severe operating conditions, excellent friction performance, progressiveness and low wear.

Elle présente en outre une grande résistance aux efforts centrifuges. It also has great resistance to centrifugal forces.

Conformément à un second exemple de réalisation, il est procédé, comme dans l'exemple précédent, mais la garniture à la composition suivante
fibres de verre.............. 5 %
fibres acryliques 5 %
fibres de fibranne 5 %
soufre 2 %
noir de carbone 5 %
graphite 7 %
sulfate de baryte 3 %
blanc de Meudon............. 6 %
poudre de laiton 40 %
fil de laiton........................ 10 %
résine 5 %
caoutchouc 7 %
La proportion de métal sous forme de fil dans cet exemple est de 25 % du poids de métal dans la garniture.In accordance with a second embodiment, the procedure is as in the previous example, but the filling has the following composition
glass fibers .............. 5%
acrylic fibers 5%
fibran fibers 5%
sulfur 2%
carbon black 5%
graphite 7%
baryte sulfate 3%
blanc de Meudon ............. 6%
brass powder 40%
brass wire ........................ 10%
resin 5%
rubber 7%
The proportion of metal in the form of wire in this example is 25% of the weight of metal in the lining.

La garniture d'embrayage ainsi réalisée présente d'excellentes caractéristiques. The clutch lining thus produced has excellent characteristics.

Des tests et essais effectués sur des garnitures d'embrayages réalisées suivant les exemples précédents ont pu mettre en évidence, dans des conditions particulièrement sévères d'utilisation, un phénomène de diffusion, accompagné dans certains cas de fusion, du métal en surface ou près de la surface de frottement de la garniture d'embrayage. Tests and trials carried out on clutch linings carried out according to the preceding examples have been able to highlight, under particularly severe conditions of use, a phenomenon of diffusion, accompanied in certain cases of fusion, of the metal on the surface or near the friction surface of the clutch lining.

Par ces phénomènes, le métal qui se trouve en surface ou à proximité de la surface de frottement forme progressivement une armature qui, en surface, se substitue à la matrice organique de la garniture, en la protégeant de toutes dégradations sous les effets conjugués du frottement et de l'élévation de température. By these phenomena, the metal which is on the surface or near the friction surface gradually forms a reinforcement which, on the surface, replaces the organic matrix of the lining, protecting it from any degradation under the combined effects of friction. and the rise in temperature.

En effectuant des tests comparables avec des garnitures d'embrayages classiques contenant du métal mais dans des proportions inférieures à celles de l'invention, on a pu remarquer que les phénomènes décrits précédemment ne se produisent pas et que, dans les mêmes conditions d'utilisations sévères, la garniture se dégrade rapidement, tant en ce qui concerne les caractéristiques de frottement que d'usure. By carrying out comparable tests with conventional clutch linings containing metal but in proportions lower than those of the invention, it has been noted that the phenomena described above do not occur and that, under the same conditions of use severe, the lining degrades quickly, both in terms of friction and wear characteristics.

Claims

1) Asbestos-free clutch lining, comprising mineral fibers, metallic fibers or wires, fillers, a binder, characterized by a proportion by weight of metal of between 9 and 90% of the weight of the lining.

2) clutch lining according to claim 1, characterized in that said weight proportion of metal is between 20 and 60% of the weight of the lining.

3) A clutch lining according to claim 1 or claim 2, characterized in that said mineral fibers comprise glass fibers.

4) clutch lining according to any one of the preceding claims, characterized by the following weight composition

mineral fibers: 5 to 30%

organic fibers: 0 to 40%

charges: 10 to 60%

binders: 10 to 25%

metal: 9 to 90%, and preferably

20 to 60%

5) A clutch lining according to any one of the preceding claims, characterized in that the proportion of metal in the form of fibers and / or wire is between 25 and 100% of the weight of metal in the lining.

6) A clutch lining according to any one of the preceding claims, characterized in that the metal is mainly in the form of fibers or metallic wires.

7) A clutch lining according to claim 6, characterized in that the metal is mainly in the form of copper wires.

8) A clutch lining according to claim 6, characterized in that the metal is mainly in the form of brass wires.