FR3052515A1 - Disque de friction, notamment pour un embrayage de vehicule automobile - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un disque de friction, notamment pour un embrayage de véhicule automobile, comportant un support annulaire (2) comportant une partie annulaire radialement interne (7), à partir de laquelle des pales (8, 9) s'étendent radialement vers l'extérieur, une première et une seconde garnitures de friction étant fixées axialement de part et d'autre desdites pales (8, 9) du support (2), au moins une première pale (8) comportant au moins une première zone (15) en appui et fixée à la première garniture de friction, au moins une deuxième zone (17) en appui et fixée à la seconde garniture de friction, la première zone (15) étant reliée à la deuxième zone (17) par une zone de liaison (19) élastiquement déformable dans la direction axiale (X), le disque de friction étant apte à être comprimé axialement entre une position de repos dans laquelle les première et seconde garnitures de friction sont écartées axialement l'une de l'autre et une position comprimée dans laquelle les première et seconde garnitures de friction sont rapprochées axialement l'une de l'autre.
Description
Disque de friction, notamment pour un embrayage de véhicule automobile
La présente invention concerne un disque de friction, notamment pour un embrayage de véhicule automobile.
Un dispositif d’embrayage comporte classiquement un plateau de réaction, un plateau de pression mobile axialement par rapport au plateau de réaction, et un disque de friction intercalé axialement entre le plateau de pression et le plateau de réaction.
Le plateau de pression et le plateau de réaction sont par exemple couplés à élément d’entrée de couple, tel par exemple qu’un vilebrequin d’un moteur à combustion interne, le disque de friction étant alors couplé à un élément de sortie de couple, tel par exemple qu’un moyeu cannelé couplé à un arbre d’entrée d’une boîte de vitesses.
Le plateau de pression est actionné à l’aide d’un diaphragme et peut ainsi être déplacé entre une position embrayée dans laquelle le plateau de pression et le plateau de réaction serrent le disque de friction de façon à transmettre un couple de l’élément d’entrée de couple vers l’élément de sortie de couple, et une position débrayée dans laquelle le plateau de pression est écarté du plateau de réaction de façon à libérer le disque de friction, aucun couple n’étant alors transmis au travers du dispositif d’embrayage.
Le disque de friction comporte classiquement un support annulaire, de part et d’autre duquel sont montées des garnitures de friction.
La demande de brevet FR 3 022 965 divulgue un tel disque de friction dans lequel le support comporte une tôle présentant une partie annulaire radialement interne, à partir de laquelle des pales s’étendent radialement vers l’extérieur, les première et seconde garnitures de friction étant fixées axialement de part et d’autre desdites pales du support.
Les pales comporte chacune une première zone en appui et fixée à la première garniture de friction, une deuxième zone en appui et fixée à la seconde garniture de friction, la première zone étant reliée à la deuxième zone par une zone de liaison cambrée élastiquement déformable dans la direction axiale, le disque de friction étant apte à être comprimé axialement entre une position de repos dans laquelle les première et seconde garnitures de friction sont écartées axialement l’une de l’autre et une position comprimée dans laquelle les première et seconde garnitures de friction sont rapprochées axialement l’une de l’autre.
Les zones cambrées assurent ainsi une certaine progressivité de la transmission de couple lors de l’embrayage, c’est-à-dire lors du serrage du disque de friction entre le plateau de pression et le plateau de réaction.
Afin d’améliorer encore cette progressivité, il existe un besoin de réduire le coefficient de raideur des moyens élastiques, au début de la phase d’embrayage, c’est-à-dire en début de course du plateau de pression ou en début d’écrasement du disque de friction, et d’augmenter ensuite le coefficient de raideur des moyens élastiques, en fin de la phase d’embrayage, c’est-à-dire en fin de course du plateau de pression ou en fin d’écrasement du disque de friction. L’invention a notamment pour but d’apporter une solution simple, efficace et économique à ce problème. A cet effet, elle propose un disque de friction, notamment pour un embrayage de véhicule automobile, comportant un support annulaire comportant une partie annulaire radialement interne, à partir de laquelle des pales s’étendent radialement vers l’extérieur, une première et une seconde garnitures de friction étant fixées axialement de part et d’autre desdites pales du support, au moins une première pale comportant au moins une première zone en appui et fixée à la première garniture de friction, au moins une deuxième zone en appui et fixée à la seconde garniture de friction, la première zone étant reliée à la deuxième zone par une zone de liaison élastiquement déformable dans la direction axiale, le disque de friction étant apte à être comprimé axialement entre une position de repos dans laquelle les première et seconde garnitures de friction sont écartées axialement l’une de l’autre et une position comprimée dans laquelle les première et seconde garnitures de friction sont rapprochées axialement l’une de l’autre, caractérisé en ce que ladite première pale comporte au moins une troisième zone reliée au reste de la première pale par l’intermédiaire d’une zone de liaison élastiquement déformable dans la direction axiale, ladite troisième zone étant décalée axialement des première et deuxième zones et étant située axialement entre lesdites première et deuxième zones, la troisième zone étant écartée axialement des première et seconde garnitures de friction en position de repos du disque de friction, la troisième zone étant apte à venir en appui sur la première garniture de friction ou sur la seconde garniture de friction en position comprimée du disque de friction.
De cette manière, en début de phase d’embrayage, c’est-à-dire en début de serrage du disque de friction, seuls les première et deuxième zones sont en appui sur les première et seconde garnitures et seule l’une des zones de liaison élastique précitée est active, c’est-à-dire comprimée. La raideur axiale du support est donc faible en début de phase d’embrayage. A l’inverse, en fin de phase d’embrayage, la troisième zone vient également en appui sur l’une des garnitures, de sorte que les deux zones de liaison élastiques précitées soient actives. La raideur axiale du support obtenue est donc plus importante puisqu’elle cumule la raideur de la zone de liaison entre les première et deuxième zones, et la raideur de la zone de liaison entre la troisième zone et le reste de la pale correspondante. On obtient ainsi une progressivité de l’embrayage en fonctionnement.
La première pale peut comporter des troisième et quatrième zones reliées au reste de la première pale par l’intermédiaire de zones de liaison élastiquement déformables, lesdites troisième et quatrième zones étant écartées axialement des première et seconde garnitures de friction en position de repos du disque de friction, les troisième et quatrième zones étant aptes à venir en appui sur la première garniture de friction ou sur la seconde garniture de friction en position comprimée du disque de friction.
La troisième zone et/ou la quatrième zone peuvent être situées au niveau des extrémités circonférentielles de la première pale, de façon à répartir les efforts au sein de la pale.
Le disque de friction peut comporter au moins une seconde pale comprenant au moins une première zone en appui et fixée à la première garniture de friction, au moins une deuxième zone en appui et fixée à la seconde garniture de friction, la première zone étant reliée à la deuxième zone par une zone de liaison élastiquement déformable dans la direction axiale, le disque de friction étant apte à être comprimé axialement entre une position de repos dans laquelle les première et seconde garnitures de friction sont écartées axialement l’une de l’autre et une position comprimée dans laquelle les première et seconde garnitures de friction sont rapprochées axialement l’une de l’autre, la seconde pale comportant au moins une troisième zone reliée au reste de la pale par l’intermédiaire d’une zone de liaison élastiquement déformable dans la direction axiale, la troisième zone étant en appui sur la première garniture de friction ou sur la seconde garniture de friction.
La deuxième pale ne comporte donc pas de partie active uniquement en fin de phase d’embrayage, la troisième zone et les moyens de liaison élastique correspondant étant actifs sur toute la phase d’embrayage, en particulier lors du début de la phase d’embrayage.
Les première et seconde zones peuvent être écartées axialement l’une de l’autre d’une distance comprise entre 1,2 et 2,0 mm (déformation + épaisseur disque), la troisième zone ou la quatrième zone étant écartée axialement de la première zone, respectivement de la seconde zone, d’une distance comprise entre 0,2 et 0,5 mm.
Chaque pale comporte un bord radialement externe et un bord radialement interne reliés par des bords latéraux situés aux extrémités circonférentielles des pales, lesdits bords latéraux formant un angle par rapport à la direction radiale.
Un premier bord latéral peut former un angle compris entre 10 et 30° par rapport à la direction radiale, un second bord latéral formant un angle compris entre 10 et 30° par rapport à la direction radiale. C’est une disposition pour avoir une position optimale des plis de progressivité
Le support peut être formé d’une tôle métallique, les zones de liaison élastiquement déformables étant formées par des cambrages de ladite tôle.
Le disque de friction peut comporter un moyeu couplé au support par l’intermédiaire de moyens d’amortissement de torsion. 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 de face d’un disque de friction selon une forme de réalisation de l’invention, - la figure 2 est une vue de face du support du disque de friction, - la figure 3 est une vue en coupe d’une première pale, en position débrayée, - la figure 4 est une vue en coupe d’une seconde pale, en position débrayée, - la figure 5 une vue en coupe de la première pale, en fin de phase d’embrayage, - la figure 6 une vue en coupe de la seconde pale, en fin de phase d’embrayage, - la figure 7 est un diagramme illustrant l’effort de rappel exercé par les pales, en fonction du rapprochement relatif entre les garnitures de friction.
Les figures 1 à 6 représentent un disque de friction 1, pour un embrayage de véhicule automobile, selon une forme de réalisation de l’invention. Le disque de friction 1, d’axe X, comporte un support annulaire 2, de part et d’autre duquel sont montées des garnitures annulaires de friction 3, 4. Les directions axiale, radiale et circonférentielle sont définies par référence à l’axe X. Le support 2 est couplé en rotation à un moyeu cannelé 5, destiné à être couplé en rotation à un arbre d’entrée d’une boîte de vitesses, par l’intermédiaire de moyens d’amortissement de torsion 6, comme cela est connu en soi.
Comme cela est mieux visible à la figure 2, le support 2 comporte une partie annulaire radialement interne 7 et des pales 8, 9, par exemple au nombre de huit, reliées à ladite partie annulaire par des zones de jonction 10.
Les pales 8, 9 comportent, en vue de face, une structure identique ou similaire, chaque pale 8, 9 comportant un bord radialement externe 11 et un bord radialement interne 12 reliés par des bords latéraux 13, 14 au niveau des extrémités circonférentielles desdites pales 8, 9.
Les zones de jonction 10 relient la partie annulaire 7 du support 2 aux bords radialement internes 12 des pales 8, 9. Plus particulièrement, les zones de jonction 10 sont reliées aux bords internes 12 des pales 8, 9, dans une zone décalée circonférentiellement du milieu du bord interne 12, de préférence située à proximité du bord latéral 14.
Ce décalage permet au support de transmettre un couple plus important dans un sens de rotation dit direct, que dans un sens de rotation opposé, dit sens rétro.
Les bords latéraux 13, 14 forment respectivement un angle a1 compris entre 10 et 30° et un angle a2 compris entre 10 et 30° avec la direction radiale.
Les pales 8, 9 sont réparties en deux groupes, à savoir un premier groupe de pales référencées 8 et un second groupe de pales référencées 9, les pales 8, 9 des deux groupes étant réparties de façon alternée dans la direction circonférentielle du support 2.
Les pales 8 du premier groupe comportent chacune une première zone 15 globalement plane, s’étendant radialement, en appui et fixée à la première garniture de friction 3 au moyen d’un rivet 16, et une seconde zone 17 globalement plane, s’étendant radialement, en appui et fixée à la seconde garniture de friction 4 au moyen d’un rivet 18. Les première et seconde zones 15, 17 sont décalées circonférentiellement et sont reliées par une zone de liaison 19 élastiquement déformable dans la direction axiale, formée par une cambrure. Les première et seconde zones planes 15, 17 sont décalées axialement l’une de l’autre de sorte que les garnitures 3, 4 sont écartées axialement d’une distance comprise entre 1,2 et 2,0 mm, en position de repos du disque de friction 1, c’est-à-dire en position débrayée, le disque de friction 1 n’étant alors pas soumis à un effort axial visant à le serrer entre le plateau de pression et le plateau de réaction.
Par ailleurs, chaque première pale 8 comporte une troisième et une quatrième zones 20, 21 globalement planes, situées aux extrémités latérales ou circonférentielles de la première pale 8. Les zones 20, 21 sont, en position de repos du disque de friction 1, écartées axialement d’un jeu J compris entre 0,2 et 0,5 mm, par exemple, respectivement par rapport à la première garniture de friction 3 et par rapport à la seconde garniture de friction 4.
Les troisième et quatrième zones 20, 21 sont reliées respectivement à la première zone 15 et à la seconde zone 17 par des zones de liaison 22, 23 élastiquement déformables.
Les pales 9 du second groupe comportent chacune une première zone 24 globalement plane, s’étendant radialement, en appui et fixée à la première garniture de friction 3 au moyen d’un rivet 25, et une seconde zone 26 globalement plane, s’étendant radialement, en appui et fixée à la seconde garniture de friction 4 au moyen d’un rivet 27. Les première et seconde zones 24, 26 sont décalées circonférentiellement et sont reliées par une zone de liaison 28 élastiquement déformable dans la direction axiale, formée par une cambrure. Les première et seconde zones planes 24, 26 sont, comme précédemment, décalées axialement l’une de l’autre.
Par ailleurs, chaque seconde pale 9 comporte une troisième et une quatrième zones 29, 30 globalement planes, situées aux extrémités latérales ou circonférentielles de la seconde pale 9, en appui respectivement sur la première garniture de friction 3 et sur la seconde garniture de friction 4, en position de repos.
Les troisième et quatrième zones 29, 30 sont reliées respectivement à la première zone 24 et à la seconde zone 26 par des zones de liaison 31, 32 élastiquement déformables.
En fonctionnement, lors d’une phase d’embrayage, le plateau de pression est déplacé axialement par rapport au plateau de réaction, de manière à serrer progressivement le disque de friction 1, rapprochant alors les première et seconde garnitures de friction 3, 4 l’une par rapport à l’autre dans la direction axiale.
En début de phase de débrayage, les troisième et quatrième zones 20, 21 des premières pales 8 restent écartées des garnitures de friction correspondantes 4, 3 de sorte que seules les zones de liaison élastiques 19 des premiers pales 8 soient actives, c’est-à-dire soient déformées en générant un effort de rappel élastique tendant à s’opposer au rapprochement des garnitures de friction 3, 4. En début de phase d’embrayage également, l’ensemble des zones de liaison élastiques 28, 31, 32 des secondes pales 9 sont actives, puisque toutes les zones 24, 26, 29, 30 des secondes pales 9 sont en appui sur les garnitures de friction correspondantes 3, 4.
En fin de phase d’embrayage, les troisième et quatrième zones 20, 21 des premières pales 8 viennent en appui sur les garnitures de friction correspondantes 4, 3, de sorte que l’ensemble des zones de liaison élastiques 19, 22, 23 et 28, 31, 32 des premières et secondes pales 8, 9 sont actives.
Il en résulte que la constante de raideur de tels moyens élastiques augmente progressivement avec l’écrasement du disque de friction 1, c’est-à-dire avec le rapprochement des première et seconde garnitures 3, 4.
Les pales 8, 9 peuvent être conçues de façon à obtenir une constante de raideur limitée en début de phase d’embrayage, par exemple une constante de raideur comprise entre 300 et 2000N/mm, et de façon à obtenir une constante de raideur plus élevée en fin de phase d’embrayage, par exemple une constante de raideur comprise entre 20,000 et 60,000 N/mm, comme cela est visible sur le diagramme de la figure 7 représentant l’effort axial de rappel F exercé par les pales 8, 9, en fonction du rapprochement d des garnitures de friction 3, 4, dans le cas de l’invention. La constante de raideur est la pente de la courbe C. On constate que cette courbe comporte une partie 33 globalement linéaire en début de phase d’embrayage et une partie 34 globalement linéaire en fin de phase d’embrayage, reliées par une partie 35 où la constante de raideur augmente progressivement. Ainsi, en début de phase d’embrayage, tout comme en fin de phase d’embrayage, la constante de raideur obtenue est sensiblement constante.
Claims (8)
- REVENDICATIONS1. Disque de friction (1), notamment pour un embrayage de véhicule automobile, comportant un support annulaire (2) comportant une partie annulaire radialement interne (7), à partir de laquelle des pales (8, 9) s’étendent radialement vers l’extérieur, une première et une seconde garnitures de friction (3, 4) étant fixées axialement de part et d’autre desdites pales (8, 9) du support (2), au moins une première pale (8) comportant au moins une première zone (15) en appui et fixée à la première garniture de friction (3), au moins une deuxième zone (17) en appui et fixée à la seconde garniture de friction (4), la première zone (15) étant reliée à la deuxième zone (17) par une zone de liaison (19) élastiquement déformable dans la direction axiale (X), le disque de friction (1) étant apte à être comprimé axialement entre une position de repos dans laquelle les première et seconde garnitures de friction (3, 4) sont écartées axialement l’une de l’autre et une position comprimée dans laquelle les première et seconde garnitures de friction (3, 4) sont rapprochées axialement l’une de l’autre, caractérisé en ce que ladite première pale (8) comporte au moins une troisième zone (20, 21) reliée au reste de la première pale (8) par l’intermédiaire d’une zone de liaison (22, 23) élastiquement déformable dans la direction axiale, ladite troisième zone (20, 21) étant décalée axialement des première et deuxième zones (15, 17) et étant située axialement entre lesdites première et deuxième zones (15, 17), la troisième zone (20, 21) étant écartée axialement des première et seconde garnitures de friction (3, 4) en position de repos du disque de friction (1), la troisième zone (20, 21) étant apte à venir en appui sur la première garniture de friction (3) ou sur la seconde garniture de friction (4) en position comprimée du disque de friction (1 ).
- 2. Disque de friction (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première pale (8) comporte des troisième et quatrième zones (20, 21) reliées au reste de la première pale (8) par l’intermédiaire de zones de liaison (22, 23) élastiquement déformables dans la direction axiale (X), lesdites troisième et quatrième zones (20, 21) étant écartées axialement des première et seconde garnitures de friction (3, 4) en position de repos du disque de friction (1), les troisième et quatrième zones (20, 21) étant aptes à venir en appui sur la première garniture de friction (3) ou sur la seconde garniture de friction (4) en position comprimée du disque de friction (1).
- 3. Disque de friction (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la troisième zone (20) et/ou la quatrième zone (21 ) sont situées au niveau des extrémités circonférentielles de la première pale (8).
- 4. Disque de friction (1) selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu’il comporte au moins une seconde pale (9) comprenant au moins une première zone (24) en appui et fixée à la première garniture de friction (3), au moins une deuxième zone (26) en appui et fixée à la seconde garniture de friction (4), la première zone (24) étant reliée à la deuxième zone (26) par une zone de liaison (28) élastiquement déformable dans la direction axiale (X), le disque de friction (1 ) étant apte à être comprimé axialement entre une position de repos dans laquelle les première et seconde garnitures de friction (3, 4) sont écartées axialement l’une de l’autre et une position comprimée dans laquelle les première et seconde garnitures de friction (3, 4) sont rapprochées axialement l’une de l’autre, la seconde pale (9) comportant au moins une troisième zone (29, 30) reliée au reste de la pale (9) par l’intermédiaire d’une zone de liaison élastiquement déformable (31, 32) dans la direction axiale (X), la troisième zone (29, 30) étant en appui sur la première garniture de friction (3) ou sur la seconde garniture de friction (4).
- 5. Disque de friction (1) selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chaque pale (8, 9) comporte un bord radialement externe (11) et un bord radialement interne (12) reliés par des bords latéraux (13, 14) situés aux extrémités circonférentielles des pales (8, 9), lesdits bords latéraux (13, 14) formant un angle par rapport à la direction radiale.
- 6. Disque de friction (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce qu’un premier bord latéral (13) forme un angle (a1) compris entre 10 et 30° par rapport à la direction radiale, et en ce qu’un second bord latéral (14) forme un angle (a2) compris entre 10 et 30° par rapport à la direction radiale.
- 7. Disque de friction (1) selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le support (2) est formé d’une tôle métallique, les zones de liaison élastiquement déformables (19, 22, 23 ; 28, 31, 32) étant formées par des cambrages de ladite tôle.
- 8. Disque de friction (1) selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu’il comporte un moyeu (5) couplé au support (2) par l’intermédiaire de moyens d’amortissement de torsion (6).
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| FR1655423A FR3052515B1 (fr) | 2016-06-13 | 2016-06-13 | Disque de friction, notamment pour un embrayage de vehicule automobile |
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| FR1655423 | 2016-06-13 |
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| GB463768A (en) * | 1936-03-02 | 1937-04-06 | Borg & Beck Co Ltd | Improvements in or relating to clutch plates |
| FR877597A (fr) * | 1941-01-09 | 1942-12-10 | Borg Warner | Perfectionnements aux disques commandés d'embrayages à friction |
| EP1657462A1 (fr) * | 2004-11-15 | 2006-05-17 | Aisin Kako Kabushiki Kaisha | Garniture d'embrayage |
-
2016
- 2016-06-13 FR FR1655423A patent/FR3052515B1/fr active Active
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|---|---|
| FR3052515B1 (fr) | 2019-08-16 |
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