FR2996613A1

FR2996613A1 - Disque de friction d'embrayage

Info

Publication number: FR2996613A1
Application number: FR1259444A
Authority: FR
Inventors: Loic Adamczak; Gerard Crosland; Patrice Malagnac; Matthieu Morpain; Franck Delavente
Original assignee: Valeo Materiaux de Friction SAS
Current assignee: Valeo Materiaux de Friction SAS
Priority date: 2012-10-04
Filing date: 2012-10-04
Publication date: 2014-04-11
Anticipated expiration: 2032-10-04
Also published as: WO2014053738A1; US20150275983A1; DE112013004887B4; DE112013004887T5; FR2996613B1; CN104797836A

Abstract

L'invention concerne un disque de friction (1) d'embrayage comportant au moins deux garnitures de friction (2, 2') annulaires opposées, fixées chacune sur un support (4, 4'), et des moyens élastiques (3) agencés entre les supports (4, 4') de manière à autoriser leur rapprochement ou leur écartement axial. Chaque support (4, 4') comporte une languette de fixation (6) à un moyeu central (12), située en périphérie interne du support (4, 4'). Chaque languette de fixation (6) est maintenue axialement entre le moyeu (12) et une rondelle de bridage (18) fixée au moyeu (12), de façon à éviter la déformation de la languette (6) en fonctionnement.

Description

Disque de friction d'embrayage La présente invention concerne un disque de friction d'embrayage, en particulier pour un véhicule automobile.

Un embrayage de véhicule automobile est destiné à transmettre un couple entre un arbre moteur, par exemple un vilebrequin d'un moteur à combustion interne, et un arbre d'entrée d'une boîte de vitesses. Pour cela, l'embrayage comporte un mécanisme couplé à l'arbre moteur et un disque de friction couplé à l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses.

Le mécanisme d'embrayage comporte un plateau de pression et un plateau de réaction, solidaires en rotation et mobiles axialement l'un par rapport à l'autre de façon à enserrer ou libérer le disque de friction, respectivement en phase d'embrayage et en phase de débrayage. Le disque de friction comporte deux garnitures de friction opposées, reliées à un flasque annulaire ou à un moyeu du disque de friction. Chaque garniture comporte un corps de friction annulaire, fixé sur un support annulaire. Les supports sont généralement des clinquants métalliques, d'épaisseur comprise entre 0,2 et 1 mm. Les corps de friction sont composés classiquement d'un matériau fibreux, d'un liant et de charges, comme cela est notamment connu du document FR 2 941 758, au nom de la Demanderesse. En phase d'embrayage, le plateau de pression et le plateau de réaction sont destinés à venir en appui contre les corps de friction des garnitures.

Le disque de friction doit répondre à diverses contraintes techniques. D'une part, il convient de limiter la masse et l'inertie du disque de friction. Pour cela, il convient de limiter les dimensions axiale et radiale des garnitures de friction. Il peut également être préférable d'éviter de fixer les corps de friction aux supports à l'aide de rivets, compte tenu de la masse de ces derniers. On préfèrera donc réaliser cette fixation par collage ou par pressage à chaud, lorsque cela est possible. D'autre part, il convient de pouvoir embrayer et débrayer de façon progressive, c'est-à-dire d'augmenter ou de réduire progressivement le couple transmis de l'arbre moteur à l'arbre de la boîte de vitesses, par l'intermédiaire du disque de friction. Le brevet FR 2 871 538, au nom de la Demanderesse, propose ainsi d'intercaler des moyens élastiques entre les deux garnitures de friction opposées, plus précisément entre les deux supports desdites garnitures. Ces moyens élastiques peuvent comprendre, soit des languettes élastiques s'étendant circonférentiellement et formées dans l'un au moins des supports, soit des éléments annulaires concentriques en élastomère. La demande de brevet DE 10 2010 024 460 propose d'assurer la 15 fonction de progressivité à l'aide d'organes métalliques déformables élastiquement dans la direction axiale, montés entre les garnitures de friction. Dans les deux cas, l'écart de température entre la périphérie externe du disque de friction, soumise à des frottements et à des 20 échauffements en fonctionnement, et la périphérie interne du disque de friction génère des dilatations différentielles qui provoquent des déformations des supports, en particulier des ondulations ou des mises en vague de ces supports. De telles déformations ont des effets néfastes sur le bon 25 fonctionnement de l'embrayage et peuvent endommager ou décoller les corps de friction. Il convient donc d'éviter ou de réduire ces déformations. A cet effet, l'invention propose un disque de friction d'embrayage comportant au moins deux garnitures de friction annulaires opposées, comprenant chacune au moins un corps de friction, un support, et des 30 moyens élastiques agencés entre les supports de manière à autoriser le rapprochement ou l'écartement axial des supports, par compression ou détente des moyens élastiques, le corps de friction étant fixé sur le support, chaque support comportant une partie annulaire et une languette de fixation reliée à un moyeu central et située en périphérie interne du support, caractérisé en ce qu'il comporte également une rondelle de bridage, ladite rondelle de bridage étant fixée au moyeu et en ce que chaque languette de fixation est maintenue axialement entre le moyeu et la rondelle de bridage de façon à éviter la déformation de la languette en fonctionnement. Les languettes des supports sont ainsi plaquées sur le moyeu par les rondelles de bridage, qui évitent que les languettes se déforment, en particulier axialement vers l'extérieur. Il a été constaté qu'une telle structure réduit considérablement la déformation permanente des supports due aux écarts de température en fonctionnement. Selon une caractéristique de l'invention, chaque support comporte une zone déformable située radialement entre la languette et la partie annulaire, ladite zone déformable étant située radialement à l'extérieur de la rondelle de bridage correspondante, de façon à autoriser le rapprochement ou l'écartement axial des parties annulaires des supports par déformation de ladite zone déformable. De préférence, chaque languette s'étend circonférentiellement et comporte une première extrémité reliée à la périphérie interne de la partie annulaire du support correspondant et une seconde extrémité coopérant avec des moyens de fixation au moyeu, tels par exemple que des rivets. En outre, en position de repos, les supports peuvent être sensiblement plans, ce qui signifie que chaque languette s'étend dans le même plan que la partie annulaire du support correspondant. La position de repos est définie par la position débrayée dans laquelle les corps de friction ne sont pas soumis aux efforts axiaux opposés du plateau de pression et du plateau de réaction. Selon une forme de réalisation de l'invention, les moyens 30 élastiques comportent au moins un élément déformable en élastomère.

Dans ce cas, les moyens élastiques peuvent comporter des éléments annulaires concentriques en élastomère, continus ou discontinus. Selon une autre forme de réalisation de l'invention, les moyens élastiques comportent au moins une tôle déformable élastiquement dans la direction axiale. L'invention sera mieux comprise et d'autres détails, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue éclatée, en perspective, d'une partie d'un disque de friction de l'art antérieur, - la figure 2 est une demi-vue en coupe axiale du disque de friction de l'art antérieur, - la figure 3 est une vue éclatée, en perspective, d'un disque de friction selon une première forme de réalisation de l'invention, - la figure 4 est une vue de face du disque de friction de la figure 3, - la figure 5 est une demi-vue en coupe, selon la ligne A-A de la figure 4, - la figure 6 est une vue éclatée, en perspective, d'un disque de friction selon une seconde forme de réalisation de l'invention, - la figure 7 est une vue de face du disque de friction de la figure 6, - la figure 8 est une demi-vue en coupe, selon la ligne C-C de la figure 7. Les figures 1 et 2 représentent un disque de friction 1 de l'art antérieur, comportant deux garnitures annulaires de friction 2, 2' opposées et coaxiales, entre lesquelles sont disposés des moyens élastiques 3 de progressivité.

Chaque garniture de friction 2, 2' comporte un support 4, 4', formé par un clinquant annulaire, c'est-à-dire une feuille de matériau métallique mince, d'épaisseur généralement comprise entre 0,2 et 1 mm. Les clinquants 4, 4' comportent chacun une partie annulaire 5 et des pattes 6 s'étendant depuis la périphérie radialement interne de la partie annulaire 5. Chaque patte 6 comporte une première extrémité 7 reliée à la périphérie radialement interne de la partie annulaire 5 et une seconde extrémité 8 comportant un trou 9 de passage d'un rivet de fixation 10 à un flasque 11 d'un moyeu 12 (Figure 2). Le moyeu 12, ou de manière plus générale le disque de friction 1, sont destinés à être couplés à un arbre d'entrée d'une boîte de vitesses, comme cela est connu en soi.

Les extrémités 7 et 8 sont décalées axialement l'une par rapport à l'autre. Plus particulièrement, la seconde extrémité 8 est écartée axialement de la première extrémité 7, en direction du clinquant opposé 2, 2'. Les pattes 6 sont déformables élastiquement et axialement de façon à autoriser le rapprochement ou l'écartement d'un clinquant par rapport à l'autre. Des corps de friction annulaires 13, 13' sont montés sur les faces des clinquants 4, 4' qui sont opposées aux moyens élastiques 3. Ces corps 13, 13' de friction sont composés classiquement d'un matériau fibreux, d'un liant et de charges, comme cela est notamment connu du document FR 2 941 758, au nom de la Demanderesse. Les corps de friction 13, 13' ont une épaisseur comprise entre 1,5 et 5 mm, par exemple. Chaque corps de friction 13, 13' comporte une face radiale de fixation 14, tournée du côté du clinquant 2, 2' correspondant, et une face radiale de friction 15, opposée à la face de fixation 14. Les faces de fixation 14 sont par exemple collées sur les clinquants 2, 2' correspondants. Les faces de friction 15 sont destinées à coopérer avec un plateau de pression et un plateau de réaction d'un mécanisme d'embrayage (non représentés), de façon à transmettre un couple d'un organe menant, tel qu'un vilebrequin d'un moteur à combustion interne, à l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses. Les moyens élastiques 3 sont formés par des cordons annulaires concentriques 16 en élastomère, par exemple en silicone.

En fonctionnement, lors d'une phase d'embrayage, le disque de friction 1 est serré entre le plateau de pression et le plateau de réaction de sorte que les garnitures 2, 2' se rapprochent l'une de l'autre, par déformation des pattes 6 et des cordons en élastomère 16. La compression des cordons en élastomère 16 autorise un débattement axial entre les deux garnitures 2, 2', compris entre 0.3 et 1.2 mm. Ceci permet de transmettre progressivement le couple de l'arbre moteur, couplé en rotation au plateau de pression et au plateau de réaction, à l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses. Un tel disque de friction 1 est décrit plus en détail dans le brevet FR 15 2 871 538, au nom de la Demanderesse. Comme indiqué précédemment, l'écart de température entre la périphérie externe du disque de friction 1, soumise à des frottements et à des échauffements en fonctionnement, et la périphérie interne du disque de friction 1, génère des dilatations différentielles qui provoquent des 20 déformations des supports 4, 4', en particulier des ondulations ou des mises en vague de ces supports 4, 4'. Les figures 3 à 5 représentent un disque de friction 1 selon une première forme de réalisation de l'invention. Ce disque de friction 1 comporte, comme précédemment, deux garnitures de friction annulaires 2, 25 2' opposées, comportant chacune un corps de friction 13, 13' fixé sur un support 4, 4', et des moyens élastiques 3 agencés entre les supports opposés de manière à autoriser le rapprochement ou l'écartement axial des supports. Les moyens élastiques 3 sont, dans cette forme de réalisation, des 30 cordons en élastomère 16 discontinus et concentriques. Bien entendu, les cordons peuvent être continus, comme dans le cas du disque de friction de la figure 1. Chaque support 4, 4' comporte une partie annulaire 5 et des languettes 6 de fixation à un moyeu central 12, par exemple au nombre de huit. Chaque languette 6 s'étend circonférentiellement et comporte une première extrémité 7 reliée à la périphérie interne de la partie annulaire 5 du support correspondant 4, 4', par l'intermédiaire d'une zone déformable 17, et une seconde extrémité 8 coopérant avec des moyens de fixation à un flasque 11 d'un moyeu 12, tels par exemple que des rivets 10.

Chaque languette de fixation 6 est maintenue axialement entre le flasque 11 du moyeu 12 et une rondelle de bridage 18 fixée au flasque 11 à l'aide des rivets 10. Comme cela est mieux visible à la figure 5, les têtes 19 des rivets 10 prennent appui sur les faces dites externes des rondelles de bridage 18, les faces dites internes des rondelles 18 venant plaquer les pattes de fixation 6 de part et d'autre du flasque radial 11. Les zones déformables 17 des supports 4, 4' sont situées radialement à l'extérieur des rondelles de bridage 18, de façon à autoriser le rapprochement ou l'écartement axial des parties annulaires 5 des 20 supports 4, 4' par déformation des zones déformables 17. En position de repos, les supports 4, 4' sont sensiblement plans, de sorte que les pattes 6 et la partie annulaire 5 de chaque support 4, 4' s'étendent radialement dans le même plan. Les figures 6 à 8 illustrent une seconde forme de réalisation de 25 l'invention, qui diffère de la première forme de réalisation en ce que les moyens élastiques 3 sont formés par une tôle annulaire comportant une zone annulaire radiale 20, à partir de laquelle des parties élastiques 21 s'étendent radialement vers l'extérieur. Chaque partie élastique 21 vient de matière avec la zone annulaire 20 précitée, et s'étend de façon oblique par 30 rapport au plan radial. Cette partie 21 peut alors être déformée élastiquement sous l'action d'efforts axiaux opposés exercés par les garnitures 2, 2'. Dans cette forme de réalisation également, les corps de friction 13, 13' sont fixés aux supports 4, 4' par l'intermédiaire de rivets 22 engagés dans des trous 23, 24 des supports 2, 2' et des corps de friction 13, 13'. Ces rivets 10 sont engagés dans des trous 25 des parties élastiques 21 et servent donc à la fixation de la tôle annulaire 3. Dans chacune des deux formes de réalisation de l'invention, les rondelles de bridage 18 permettent d'éviter la déformation des pattes 6, seules les zones 17 étant déformées. Come indiqué précédemment, il a été constaté qu'une telle structure réduit considérablement la déformation des supports 4, 4' en fonctionnement.

Claims

REVENDICATIONS1. Disque de friction (1) d'embrayage comportant au moins deux garnitures de friction (2, 2') annulaires opposées, comprenant chacune au moins un corps de friction (13, 13'), un support (4,4'), et des moyens élastiques (3) agencés entre les supports (4, 4') de manière à autoriser le rapprochement ou l'écartement axial des supports (4, 4'), par compression ou détente des moyens élastiques (3), le corps de friction étant fixé sur le support (4, 4'), chaque support (4, 4') comportant une partie annulaire (5) et une languette de fixation (6) reliée à un moyeu central (12) et située en périphérie interne du support (4, 4'), caractérisé en ce qu'il comporte également une rondelle de bridage (18), ladite rondelle de bridage étant fixée au moyeu (12) et en ce que chaque languette de fixation (6) est maintenue axialement entre le moyeu (12) et la rondelle de bridage (18) de façon à éviter la déformation de la languette (6) en fonctionnement.
2. Disque de friction (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque support (4, 4') comporte une zone déformable (17) située radialement entre la languette (6) et la partie annulaire (5), ladite zone déformable (17) étant située radialement à l'extérieur de la rondelle de bridage (18) correspondante, de façon à autoriser le rapprochement ou l'écartement axial des parties annulaires (5) des supports (4, 4') par déformation de ladite zone déformable (17).
3. Disque de friction (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque languette (6) s'étend circonférentiellement et comporte une première extrémité (7) reliée à la périphérie interne de la partie annulaire (5) du support correspondant (4, 4') et une seconde extrémité (8) coopérant avec des moyens de fixation (10) au moyeu (12).
4. Disque de friction (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, en position de repos, les supports (4, 4') sont sensiblement plans. . Disque de friction (1) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens élastiques (3) comportent au moins un élément déformable (16) en élastomère. 6. Disque de friction (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce 5 que les moyens élastiques (3) comportent des éléments annulaires concentriques (16) en élastomère, continus ou discontinus. 7. Disque de friction (1) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les moyens élastiques (3) comportent au moins une tôle (20, 21) déformable élastiquement dans la direction axiale. 8. Disque de friction (1) selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les moyens de fixation des pattes (6) au moyeu (12) comportent des rivets (10).