FR3097916A1 - Disque de friction et disque d’embrayage comprenant un tel disque de friction - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un disque de friction (20) pour un groupe motopropulseur de véhicule, le disque de friction (20) ayant un axe de rotation X et comprenant- deux surfaces de friction (31) agencées axialement dos à dos et destinées à être pressée par un mécanisme de transmission tel qu’un mécanisme d’embrayage (80) ou un limiteur de couple,- au moins trois portions de fixation (21) distantes les unes des autres et distantes des surfaces de friction (31), lesdites au moins trois portions de fixation étant aptes à être fixées sur un même organe de transmission de couple (5),dans lequel le disque de friction (20) comprend au moins trois reliefs (22) comprenant chacun l’une des portions de fixations (21).
Figure à publier : 2
Description
L’invention se rapporte au domaine des disques de friction et des dispositifs de transmission tels que des disques d’embrayages comprenant un tel disque de friction. L’invention s’applique particulièrement au domaine automobile.
Arrière-plan technologique
Dans l’état de la technique, et notamment sur les figure 1 et 2 du document EP3147525, il est connu des disques d’embrayages comportant un disque de friction dont le support est composé de plusieurs secteurs indépendants fixés sur une rondelle de guidage du disque d’embrayage.
La fixation des secteurs se fait sur une zone de liaison des secteurs reliant deux pales. La zone de liaison est entièrement plaquée contre la rondelle de guidage.
Ce type de solution peut entrainer des problèmes de bruyance et des problèmes de détérioration du support.
Ce type de problème peut aussi se rencontrer avec un support annulaire tel que décrit dans le brevet US4577742.
Résumé
Une idée à la base de l’invention est de proposer un disque de friction, par exemple pour un disque d’embrayage du type précité, dans lequel la bruyance et l’usure, liée en particulier aux problématiques désalignement, sont diminuées.
Selon un mode de réalisation, l’invention fournit un disque de friction pour un groupe motopropulseur de véhicule, le disque de friction ayant un axe de rotation X et comprenant :
- deux surfaces de friction agencées axialement dos à dos et destinées à être pressées par un mécanisme de transmission tel qu’un mécanisme d’embrayage ou un limiteur de couple,
- au moins trois portions de fixation distantes les unes des autres et distantes des surfaces de friction, lesdites au moins trois portions de fixation étant aptes à être fixées sur un même organe de transmission de couple,
dans lequel le disque de friction comprend au moins trois reliefs comprenant chacun l’une des portions de fixations.
- deux surfaces de friction agencées axialement dos à dos et destinées à être pressées par un mécanisme de transmission tel qu’un mécanisme d’embrayage ou un limiteur de couple,
- au moins trois portions de fixation distantes les unes des autres et distantes des surfaces de friction, lesdites au moins trois portions de fixation étant aptes à être fixées sur un même organe de transmission de couple,
dans lequel le disque de friction comprend au moins trois reliefs comprenant chacun l’une des portions de fixations.
On entend par portion de fixation, une portion du disque de fiction qui coopère avec un moyen de fixation, tel qu’un rivet, une vis, une goupille, un collage ou une soudure.
Un tel disque de support est avantageux en ce que la bruyance est diminuée car la fréquence de résonnance du support est déplacée. D’autre part, le support est moins fragilisé lors d’un désalignement entre l’arbre de boite de vitesse et l’axe de rotation du vilebrequin. En effet, une partie du disque de friction se trouve espacée axialement de l’organe de transmission de couple, ce qui fait diminuer la raideur axiale du montage disque de friction/organe de transmission, en particulier dans l’une des directions.
La raideur axiale est mesurée en maintenant fixes les surfaces de friction et en exerçant un effort axial sur l’organe de transmission.
Aussi, la raideur axiale est plus équilibrée dans les deux directions axiales opposées.
Selon d’autres modes de réalisation avantageux, un tel disque de friction peut présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
-Lesdites au moins trois portions de fixation sont de préférence régulièrement réparties autour de l’axe de rotation X.
-Chaque portion de fixation comprend un trou de fixation.
-Chaque relief comprend un seul trou de fixation.
-La surface du trou représente plus de 20% de la surface du relief (trou compris), de préférence plus de 30%, de préférence plus de 40%.
-Le disque de friction comprend une partie en tôle et les reliefs sont formés directement dans des portions embouties de la tôle. Selon une variante, les reliefs sont formés par usinage.
-Le disque de friction comporte un support sur lequel sont formées les portions de fixation, et il comporte en outre des éléments rapportés tels que des pales de progressivité et/ou une garniture de friction fixées sur le support.
-Les pales peuvent aussi être formées directement dans le support.
-Le support est formé dans la partie en tôle.
-Le support du disque de friction est un disque de support qui s’étend tout autour de l’axe de rotation X.
-Le disque de friction, notamment son support, peut être composé d’une pluralité de secteurs distincts les uns des autres.
-Ces secteurs s’étendent sur un angle limité, par exemple compris entre 30° et 90°. De tels secteurs sont par exemple décrits dans le brevet EP3147525.
-Le cas échéant, le disque de friction comprend au moins quatre portions de fixation distantes les unes des autres et distantes des surfaces de friction, le disque de friction comprenant au moins quatre reliefs, chaque secteur comprenant au moins deux portions de fixation et au moins deux reliefs, chaque relief de secteur comprenant au moins une portion de fixation.
-Chaque relief est en saillie axiale.
-Chaque relief est réalisé localement sur le support
-La pluralité de secteurs sont de préférence régulièrement répartis autour de l’axe de rotation X.
-Le disque de friction comprend au moins quatre reliefs, par exemple quatre, cinq, ou six reliefs répartis autour de l’axe de rotation X.
-Le disque de friction comprend des zones de liaison qui s’étendent chacune circonférentiellement entre deux reliefs.
-Le support comprend une pluralité de pales de progressivité supportant une garniture de friction.
-Les pales sont régulièrement réparties autour de l’axe de rotation X, éventuellement par paires.
-Au moins une partie des pales est rattachée à une zone de liaison par l’intermédiaire d’une patte.
-Les zones de liaison sont formées sur un anneau s’étendant autour de l’axe de rotation.
-Les reliefs sont disposés, en tout ou partie, radialement à l’intérieur de cet anneau.
-Chaque pale est rattachée à l’anneau par l’intermédiaire d’une patte.
-Chaque patte s’étend sensiblement radialement.
-Le disque de friction, notamment son support, comprend une pluralité d’ouvertures disposées chacune entre une patte et un relief.
-L’ouverture, la patte et le relief correspondants se recouvrent radialement.
-Chaque ouverture s’étend circonférentiellement.
-Chaque pale comporte un bord radialement externe et un bord radialement interne reliés par des bords latéraux.
-Chaque pale comporte des plis ou des déformations aptes à conférer à ladite pale une élasticité dans la direction axiale.
-Chaque portion de fixation est plane de façon à être plaquée sur l’organe de transmission de couple.
-Les portions de fixation s’étendent sur un plan perpendiculaire à l’axe de rotation X.
-Les zones de liaison sont planes et agencées sur un plan perpendiculaire à l’axe de rotation X.
-Les zones de liaison sont agencées sur un même plan.
-Les portions de fixation desdits au moins trois reliefs sont agencées sur un même plan.
-Les zones de liaison sont agencées sur un même plan et les portions de fixation sont agencées sur un même plan parallèle au plan des zones de liaison.
-Chaque relief est délimité par rapport au reste du disque de friction par au moins une marche de dénivellation axiale.
-Le disque de friction a, le cas échéant sur son support, un bord radialement interne s’étendant tout autour de l’axe de rotation (X), dont une partie est formée par un bord radialement interne du relief.
-Le disque de friction, notamment son support, comprend des zones d’extension s’étendant radialement vers l’intérieur et chaque relief est formé, en tout ou partie, sur l’une de ces zones d’extension.
-Les zones d’extension s’étendent radialement vers l’intérieur depuis l’anneau.
-Chaque relief a une forme sensiblement rectangulaire.
-Une partie ou tous les coins du relief sont arrondis.
-Selon un autre mode de réalisation, le relief s’inscrit dans un triangle.
-Le disque de friction, en particulier son support, comprend une pluralité d’évidements, notamment des fenêtres et des découpes formant les contours des pales.
-Les coins du triangle sont disposés dans des évidements du disque de friction, notamment de son support.
-Deux des côtés du triangle sont formés chacun par une marche de dénivellation axiale séparant le relief d’une zone de liaison.
-Chaque relief est formé en tout ou partie sur un bras qui relie un premier anneau radialement interne et un deuxième anneau radialement externe du disque de friction, notamment de son support, chaque bras étant agencé entre deux fenêtres voisines.
-Deux des coins du triangle s’inscrivent respectivement dans ces deux fenêtres voisines.
-L’autre coin du triangle s’inscrit dans une découpe délimitant un contour de pale.
-Dans chaque bras, chaque portion de fixation est reliée au premier anneau radialement interne par une inclinaison axiale ou une marche de dénivellation axiale.
-Chaque patte de rattachement d’une pale comprend un trou divisant la patte de rattachement en deux brins radiaux.
-Les marches de dénivellation et/ou inclinaisons du disque de friction sont telles que les pattes et/ou les zones de liaison sont disposées axialement entre le premier anneau radialement interne et les portions de fixation.
-Chaque relief relie un premier anneau radialement interne et un deuxième anneau radialement externe du support.
-L’invention porte aussi sur un dispositif de transmission pour un groupe motopropulseur de véhicule comportant :
- un disque de friction, le disque de friction ayant un axe de rotation X et comprenant deux surfaces de friction agencées axialement dos à dos et destinées à être pressées par un mécanisme de transmission tel qu’un mécanisme d’embrayage ou un limiteur de couple,
- un organe de transmission de couple s’étendant circonférentiellement autour de l’axe de rotation X et comprenant un pourtour radialement externe,
dans lequel le disque de friction comprend au moins deux portions de fixation distantes des surfaces de friction et fixées sur l’organe de transmission avec au moins un moyen de fixation tel qu’un rivet, et en ce que dans chaque plan comprenant l’axe de rotation X et passant par l’un des moyens de fixation, le disque de friction est axialement espacé du pourtour radialement externe de l’organe de transmission, l’espace axial séparant le disque de friction du pourtour radialement externe de l’organe de transmission étant obtenu :
- en disposant les portions de fixation du disque de friction sur des reliefs formés directement sur le disque de friction, ou
- au moyen d’une entretoise intercalée axialement entre le disque de friction et l’organe de transmission, la dimension axiale de l’entretoise étant sensiblement égale à la valeur de l’espace axial séparant le pourtour radialement externe de l’organe de transmission.
- un disque de friction, le disque de friction ayant un axe de rotation X et comprenant deux surfaces de friction agencées axialement dos à dos et destinées à être pressées par un mécanisme de transmission tel qu’un mécanisme d’embrayage ou un limiteur de couple,
- un organe de transmission de couple s’étendant circonférentiellement autour de l’axe de rotation X et comprenant un pourtour radialement externe,
dans lequel le disque de friction comprend au moins deux portions de fixation distantes des surfaces de friction et fixées sur l’organe de transmission avec au moins un moyen de fixation tel qu’un rivet, et en ce que dans chaque plan comprenant l’axe de rotation X et passant par l’un des moyens de fixation, le disque de friction est axialement espacé du pourtour radialement externe de l’organe de transmission, l’espace axial séparant le disque de friction du pourtour radialement externe de l’organe de transmission étant obtenu :
- en disposant les portions de fixation du disque de friction sur des reliefs formés directement sur le disque de friction, ou
- au moyen d’une entretoise intercalée axialement entre le disque de friction et l’organe de transmission, la dimension axiale de l’entretoise étant sensiblement égale à la valeur de l’espace axial séparant le pourtour radialement externe de l’organe de transmission.
Ainsi le montage disque de friction/organe de transmission est plus flexible axialement et un espacement suffisant est obtenu entre le disque de friction et l’organe de transmission sans déformer la partie de l’organe de transmission située radialement à l’extérieur des portions de fixation du disque de friction.
Selon d’autres modes de réalisation avantageux, un tel dispositif de transmission peut présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
-Le disque de friction peut présenter une ou plusieurs des caractéristiques mentionnées précédemment.
-Chaque portion de fixation est plane et plaquée contre une surface plane de l’organe de transmission.
-La partie de l’organe de transmission située radialement à l’extérieur des portions de fixation du disque de friction est plane.
-Le disque de friction est axialement espacé du pourtour radialement externe de l’organe de transmission, sur tout le pourtour radialement externe de l’organe de transmission
-Dans chaque plan comprenant l’axe de rotation X et passant par le moyen de fixation correspondant, chaque relief ou entretoise a un bord radialement externe qui est situé radialement à l’intérieur du pourtour radialement externe de l’organe de transmission.
-Dans un plan passant par l’axe de rotation X et passant par le moyen de fixation, pour une longueur d séparant le moyen de fixation du bord radialement externe de l’organe de transmission, le bord radialement externe du relief ou de l’entretoise est situé dans une zone intermédiaire du disque de friction s’étendant radialement sur la moitié, de préférence un tiers, de la longueur d séparant le moyen de fixation du bord radialement externe de l’organe de transmission, le bord radialement interne et le bord radialement externe de cette zone intermédiaire du disque de friction étant situés à égale distance de la médiane à la longueur d.
-Chaque portion de fixation est plane et plaquée contre l’organe de transmission.
-Des organes de fixations, tels que des rivets, des vis ou des goupilles, passent dans les trous de fixation du disque de friction et dans des orifices de l’organe de transmission de manière à fixer le disque de friction sur l’organe de transmission.
-Le disque de friction est plaqué contre l’organe de transmission uniquement au niveau des reliefs ou via les entretoises.
–Le dispositif de transmission comporte :
- un moyeu apte à être solidarisé en rotation à un arbre mené ;
- un premier amortisseur comportant un voile, une première et une deuxième rondelles de guidage disposées axialement de part et d’autre du voile, solidaires en rotation l’une de l’autre, et mobiles en rotation par rapport au voile autour de l’ axe X et des organes élastiques interposés circonférentiellement entre le voile et les première et deuxième rondelles de guidage de sorte à transmettre un couple entre le voile et les première et deuxième rondelles de guidage, le moyeu étant couplé avec ou sans jeu circonférentiel à l’un parmi le voile et l’une des première et deuxième rondelles de guidage et le disque de friction étant fixé sur l’organe de transmission qui est formé par l’autre parmi le voile et l’une des première et deuxième rondelles de guidage.
- un moyeu apte à être solidarisé en rotation à un arbre mené ;
- un premier amortisseur comportant un voile, une première et une deuxième rondelles de guidage disposées axialement de part et d’autre du voile, solidaires en rotation l’une de l’autre, et mobiles en rotation par rapport au voile autour de l’ axe X et des organes élastiques interposés circonférentiellement entre le voile et les première et deuxième rondelles de guidage de sorte à transmettre un couple entre le voile et les première et deuxième rondelles de guidage, le moyeu étant couplé avec ou sans jeu circonférentiel à l’un parmi le voile et l’une des première et deuxième rondelles de guidage et le disque de friction étant fixé sur l’organe de transmission qui est formé par l’autre parmi le voile et l’une des première et deuxième rondelles de guidage.
-Selon d’autres modes de réalisation avantageux, un tel dispositif de transmission peut présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
-L’organe de transmission est formé par une première rondelle de guidage disposée axialement entre le disque de friction et la deuxième rondelle de guidage. En variante, l’organe de transmission est formé par une première rondelle de guidage, et le disque de friction est disposé axialement entre la première et la deuxième rondelle de guidage.
-Le disque de friction est fixé sur une première rondelle de guidage et les organes de fixation du disque de friction assurent aussi la solidarisation en rotation des première et deuxième rondelles de guidage.
-Chaque relief ou entretoise est agencé circonférentiellement entre deux organes élastiques.
-Chaque zone d’extension est agencée circonférentiellement entre deux organes élastiques.
-Les portions du contour radialement interne du disque de friction, notamment de son support, séparant les bords radialement internes de deux reliefs adjacents, ont une forme de C.
-Chaque portion du contour radialement interne du support séparant les bords radialement internes de deux reliefs adjacents entoure partiellement un organe élastique.
-Selon un mode de réalisation, l’invention fournit également un véhicule automobile comportant un dispositif de transmission selon l’un des modes de réalisation précités.
Brève description des figures
L’invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description suivante de plusieurs modes de réalisation particuliers de l’invention, donnés uniquement à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés.
Dans la description et les revendications, on utilisera les termes "externe" et "interne" ainsi que les orientations "axiale" et "radiale" pour désigner, selon les définitions données dans la description, des éléments du disque de friction et du disque d’embrayage. Par convention, l'orientation "radiale" est dirigée orthogonalement à l'axe X de rotation du disque de friction déterminant l'orientation "axiale" et l'orientation "circonférentielle" est dirigée orthogonalement à l'axe X et orthogonalement à la direction radiale. Les termes "externe" et "interne" sont utilisés pour définir la position relative d'un élément par rapport à un autre, par référence à l'axe X de rotation du disque de friction, un élément proche de l'axe X est ainsi qualifié d'interne par opposition à un élément externe situé radialement en périphérie.
Un disque d’embrayage est destiné à être monté solidaire en rotation d’un arbre mené, tel qu’un arbre d’entrée d’une boîte de vitesses, et à être disposé, dans une chaîne de transmission, entre un plateau de réaction et un plateau de pression d’un embrayage 80, qui sont solidaires en rotation d’un arbre menant, tel qu’un vilebrequin d’un moteur thermique. Lors d’une opération d’embrayage, le plateau de pression serre le disque de friction du disque d’embrayage contre le plateau de réaction de sorte à permettre une transmission de couple entre l’arbre menant et l’arbre mené.
En relation avec les figures 1 à 5, l’on décrit un disque d’embrayage 1 selon un premier mode de réalisation.
Le disque d’embrayage 1 comporte un support annulaire 2 portant sur chacune de ses faces, des garnitures de friction 3 destinées à être serrées entre les plateaux de pression et de réaction. Les garnitures de friction 3 sont rivetées sur la portion externe du support annulaire 2 qui comprend des pales 40.
Par ailleurs, le disque d’embrayage 1 comporte également un moyeu 4 qui est apte à être solidarisé en rotation à un arbre mené, non représenté. Pour ce faire, le moyeu 4 présente des cannelures longitudinales qui sont ménagées sur la surface interne du moyeu 4 et qui sont destinées à coopérer avec des cannelures complémentaires ménagées sur l’arbre mené.
Le disque d’embrayage 1 comporte un premier amortisseur, qui sera désigné par la suite amortisseur principal, et un deuxième amortisseur, qui sera désigné par la suite pré-amortisseur. De manière avantageuse, le pré-amortisseur vise à amortir les vibrations engendrées par le moteur au régime ralenti, lorsque la boîte de vitesses est au point mort, tandis que l’amortisseur principal vise à amortir les vibrations correspondant aux autres régimes de fonctionnement du moteur.
L’amortisseur principal comporte une première et une deuxième rondelles de guidage 5, 6 qui sont solidaires en rotation l’une de l’autre et un voile 8 qui est situé axialement entre la première et la deuxième rondelles de guidage 5, 6 et est mobile en rotation par rapport auxdites rondelles de guidage 5, 6.
Le support annulaire 2 qui porte les garnitures de friction 3 est fixé à la première rondelle de guidage 5, au moyen d’une pluralité d’organes de fixation 7. L’organe de transmission est donc formé ici par la première rondelle de guidage 5. Celle-ci est disposée axialement entre les reliefs 22 du disque de friction 20 qui seront décrits plus loin, et la deuxième rondelle de guidage 6, les reliefs 22 étant orientés en direction de la première rondelle de guidage 5.
Ici, les organes de fixation 7 sont des rivets qui assurent à la fois la fixation du support annulaire sur la première rondelle de guidage et la solidarisation des première et deuxième rondelles de guidage 5, 6. Ces rivets présentent un collet formant entretoise entre les première et deuxième rondelles de guidage 5, 6 pour les maintenir axialement espacées.
La première rondelle de guidage 5 est centrée sur le moyeu 4 par l’intermédiaire d’un palier 9 qui participe ainsi au centrage de l’amortisseur principal par rapport au moyeu 4.
L’amortisseur principal comporte en outre des organes élastiques 10 qui sont interposés circonférentiellement entre le voile 8 et les première et deuxième rondelles de guidage 5, 6 et permettent ainsi de transmettre un couple entre le voile 8 et les première et deuxième rondelles de guidage 5, 6. Dans le mode de réalisation représenté, les organes élastiques 10 comportent des ressorts hélicoïdaux droits répartis circonférentiellement sur un même diamètre autour de l’axe X.
Le voile 8 et les première et deuxième rondelles de guidage 5, 6 comportent chacun des fenêtres dans lesquelles sont logés les organes élastiques 10. Les extrémités circonférentiellement opposées des fenêtres comportent des zones radiales formant des zones d’appui destinées à l’appui des extrémités des organes élastiques 10.
En fonctionnement, lorsqu’un couple est transmis dans le sens direct, c’est-à-dire des rondelles de guidage 5, 6 vers le voile 8, ou dans le sens rétro, c’est-à-dire du voile 8 vers les rondelles de guidage 5, 6, l’une des extrémités de chacun des organes élastiques 10 est en appui contre deux zones d’appui des rondelles de guidage 5, 6 tandis que l’autre extrémité est en appui contre une zone d’appui du voile 8.
L’amortisseur principal comporte également un dispositif d’hystérésis qui est agencé pour exercer un couple de frottement entre les rondelles de guidage 5, 6 et le voile 8 lors d’une rotation relative entre ceux-ci. Le dispositif d’hystérésis permet ainsi de dissiper par frottement l’énergie accumulé dans les organes élastiques 10.
Le voile 8 est apte à entrainer le moyeu 4. Ici, le voile 8 engrène, avec un jeu circonférentiel, sur une denture externe 12 ménagée sur la périphérie externe du moyeu 4. Le voile 8 est ainsi mobile en rotation par rapport au moyeu 4 tant que le jeu circonférentiel n’a pas été rattrapé.
Le pré-amortisseur accouple en rotation le voile 8 et le moyeu 4 tant que le débattement relatif entre le voile 8 et le moyeu 4 reste dans la plage correspondant au jeu circonférentiel précité. Le pré-amortisseur comporte des organes élastiques 17 qui sont agencés pour transmettre un couple entre le voile 8 le moyeu 4. Les organes élastiques 17 sont des ressorts hélicoïdaux. Les ressorts hélicoïdaux sont logés circonférentiellement entre les dents de la denture externe 12 ménagée sur la périphérie externe du moyeu 4. Les ressorts hélicoïdaux sont chacun insérés dans les cavités d’une denture interne du voile 8. Les extrémités circonférentielles des cavités sont définies par des dents de la denture interne qui forment des sièges d’appui destinées à l’appui des extrémités des organes élastiques 17.
Ainsi, en fonctionnement, lorsque le couple transitant par le disque d’embrayage 1 est faible, par exemple lorsque la boîte de vitesse est au point mort, chacun des organes élastiques 17 est comprimé entre une dent de la denture externe 12 du moyeu 4 et une dent de la denture interne du voile 8.
Le pré-amortisseur comporte également un dispositif d’hystérésis qui est agencé pour exercer un couple de frottement lors d’une rotation relative entre le moyeu et le voile. Le dispositif d’hystérésis permet ainsi de dissiper par frottement l’énergie accumulé dans les organes élastiques 17.
Le disque de friction 20 des figures 1 à 5 comprend quatre portions de fixation 21 distantes les unes des autres et distantes des surfaces de friction 31. Chaque portion de fixation 21 est agencée sur un relief 22 du disque de friction 20. Le disque de friction 20 comprend quatre reliefs 22, chacun des reliefs portant une seule portion de fixation 21 du disque de friction 20. Les quatre portions de fixation 21 sont régulièrement réparties autour de l’axe de rotation X, chaque portion de fixation étant espacée des deux portions de fixation voisine d’un angle sensiblement égal à 90°.
Le disque de friction 20 comprend un support 2 en tôle et les reliefs 22 sont formés directement dans ce support 2 en tôle, par exemple par emboutissage. Chaque relief 22 est en saillie axiale. Chaque relief est réalisé localement sur le support 2
Le support du disque de friction 20 est un disque de support qui s’étend tout autour de l’axe de rotation X. Selon un autre mode de réalisation non représenté, le disque de friction ou son support peut être composé d’une pluralité de secteurs distincts les uns des autres.
Le disque de support 2 comprend une pluralité de pales de progressivité 40 portant les garnitures de friction 3. Les pales 40 sont régulièrement réparties autour de l’axe de rotation X. Chaque pale 40 comporte un bord radialement externe et un bord radialement interne reliés par des bords latéraux. En outre, chaque pale 40 comporte des plis ou des déformations aptes à conférer à ladite pale une élasticité dans la direction axiale.
Les quatre portions de fixation 21 sont planes et agencées sur un même plan perpendiculaire à l’axe de rotation X. Chaque portion de fixation 21 comprend un seul trou de fixation 23 et les portions de fixation sont plaquées et fixées sur la première rondelle de guidage 5 au moyen d’un rivet 7.
Le support 2 du disque de friction 20 comprend aussi des zones de liaison 26 qui s’étendent chacune circonférentiellement entre deux reliefs 22.
Les portions de fixation 22 du disque de friction 20 sont plaquées au contact de la première rondelle de guidage 5, et leszones de liaison 26sont espacées axialement de la première rondelle de guidage 5.
Les zones de liaison 26 sont planes et agencées sur un même plan perpendiculaire à l’axe de rotation X. Ici, les zones de liaison 26 sont formées sur un anneau 28 s’étendant autour de l’axe de rotation X et à l’intérieur de laquelle les reliefs 22 sont disposés, en tout ou partie.
Chaque pale 40 est rattachée à l’anneau 28 par l’intermédiaire d’une patte qui s’étend sensiblement radialement.
Chaque relief est délimité par rapport au reste du disque de friction par trois marches de dénivellation axiale 25. Le support 2 du disque de friction a un bord radialement interne, dont une partie est formée par un bord radialement interne 27 de chaque relief 22.
Le support 2 du disque de friction comprend des zones d’extension 29 s’étendant radialement vers l’intérieur depuis l’anneau et chaque relief 22 est formé, en tout ou partie, sur l’une de ces zones d’extension 29.
Les reliefs 22 et les zones d’extension sont agencées chacun(e) entre deux ressorts 10. Les portions de contour radialement interne du support 2 séparant les bords radialement internes de deux reliefs 22 adjacents ont une forme de C. Chaque portion de contour radialement interne du support séparant les bords radialement internes de deux reliefs adjacents entoure ainsi partiellement un ressort.
Dans le premier mode de réalisation, le relief a une forme sensiblement rectangulaire dont les coins sont arrondis.
On voit sur la figure 5 que sur un plan comprenant l’axe de rotation X et passant par le rivet 7, le disque de friction 2 est axialement espacé du pourtour radialement externe de la première rondelle de guidage 5. Avantageusement, le disque de friction 2 est axialement espacé du pourtour radialement externe de la première rondelle de guidage 5, sur tout le pourtour radialement externe de la première rondelle de guidage 5.
Les reliefs 22 sur lesquels sont agencés les portions de fixation 21 ont un bord radialement externe 22b qui est situé radialement à l’intérieur du pourtour radialement externe de la première rondelle de guidage 5. Ainsi, le disque de friction a plus de liberté de mouvement par rapport à la première rondelle de guidage 5, en particulier lorsque les surfaces de friction du disque de friction sont serrées et maintenue axialement et qu’un effort axial exercé sur la première rondelle de guidage dans une direction tendant à rapprocher le disque de friction et la première rondelle de guidage. On voit sur la figure 5 que le bras de levier X pour faire fléchir axialement le disque de friction 2 sous un effort axial exercé sur la première rondelle de guidage dans une direction qui tend à rapprocher le disque de friction et la première rondelle de guidage est plus grand avec l’invention que le bras de levier Y correspondant au bras de levier de l’état de la technique (figure 6).
Dans un plan passant par l’axe de rotation X et passant par le moyen de fixation, pour une longueur d séparant radialement le moyen de fixation du bord radialement externe de la première rondelle de guidage 5 (sur un rayon passant à la fois par le moyen de fixation et par le bord radialement externe de la première rondelle de guidage 5), le bord radialement externe 22b du relief est situé dans une zone intermédiaire du disque de friction qui s’étend radialement sur la moitié, de préférence un tiers, de la longueur d séparant le moyen de fixation du bord radialement externe de la première rondelle de guidage 5, le bord radialement interne et le bord radialement externe de cette zone intermédiaire du disque de friction étant situés à égale distance de la médiane de la longueur d.
Le graphique de la figure 7 montre les résultats d’une simulation correspondant à un test de comparaison de la raideur axiale d’un montage disque de friction/organe de transmission selon le premier mode de réalisation et selon un disque d’embrayage de l’état de la technique tel qu’illustré sur la figure 6.
Ce test est réalisé en serrant les surfaces de friction des disques de friction et en les maintenant fixe axialement. Une charge axiale est exercée sur la première rondelle de guidage dans une première direction tendant à écarter le disque de friction de la première rondelle de guidage (courbes 5A et 6A) puis dans une deuxième direction tendant à plaquer le disque de friction sur la première rondelle de guidage (courbes 5B et 6B).
L’axe vertical du graphique correspond à la force de la charge axiale, mesurée en N, et l’axe horizontal correspond au déplacement axial de la première rondelle de guidage, en mm.
Avec un disque d’embrayage de l’état de la technique tel qu’illustré sur la figure 6, la raideur axiale est nettement plus forte dans la deuxième direction (6B) que dans la première direction (6A). Ceci est lié au fait que dans une direction, le disque de friction est retenu par la toute la surface de la première rondelle de guidage qui est en interface avec le disque de friction, alors que dans l’autre direction, le disque de friction est uniquement retenu par les têtes de rivets.
Avec le premier mode de réalisation de l’invention, grâce aux reliefs 22, la raideur axiale diminue significativement lorsque les surfaces de friction du disque de friction sont serrées et maintenues axialement et que le disque d’embrayage, notamment la première rondelle de guidage, subit une charge dirigée axialement et orientée dans une direction partant de la première rondelle de guidage vers le disque de friction (5B). La raideur axiale dans cette direction diminue d’environ 50%. Le bras de levier X augmente entre les surfaces de friction maintenues fixes et le point d’application de la charge axiale sur le disque de friction situé le plus à l’extérieur. Ainsi, comme le bord radialement externe du relief est situé, sur un plan comprenant l’axe de rotation X, radialement à l’intérieur du bord radialement extérieur de la première rondelle de guidage, la flexibilité du disque de friction est augmentée dans la zone située radialement entre les organes de fixation 7 et les surface de friction.
On voit aussi que la raideur axiale augmente dans l’autre direction, lorsque les surfaces de friction du disque de friction sont serrées et maintenues axialement et que le disque d’embrayage, notamment la première rondelle de guidage 5, subit une charge dirigée axialement et orientée dans une direction partant du disque de friction vers la première rondelle de guidage (5A). Ainsi les reliefs agissent comme des raidisseurs dans cette direction.
Ainsi, la raideur axiale du montage disque de friction/organe de transmission est plus équilibrée dans les deux directions opposées.
De ce fait, le disque de friction est moins fragile vis-à-vis des phénomènes de désalignement entre l’axe de vilebrequin et l’axe de l’arbre d’entrée de la boite de vitesse.
Un deuxième mode de réalisation de support 2 de disque de friction est représenté sur les figures 8 à 10. Le disque de friction est ici monté sur la première rondelle de guidage 5, du côté du voile 8.
Le support du disque de friction comprend une pluralité d’évidements, notamment des fenêtres F et des découpes formant les contours des pales.
Chaque relief 22 s’inscrit ici dans un triangle. Deux des côtés du triangle sont formés chacun par une marche de dénivellation axiale 25 séparant le relief 22 d’une zone de liaison 26.
Chaque relief 22 est formé en tout ou partie sur un bras qui relie un premier anneau radialement interne 28b et un deuxième anneau radialement externe 28a du support 2, chaque bras étant agencé entre deux fenêtres F voisines. Deux des coins du triangle s’inscrivent respectivement dans ces deux fenêtres voisines. L’autre coin du triangle s’inscrit dans un évidement délimitant un contour de pale.
Dans chaque bras, chaque portion de fixation 21 est relié au premier anneau radialement interne 28b par une inclinaison axiale.
Par ailleurs, chaque patte de rattachement d’une pale comprend un trou divisant la patte de rattachement en deux brins radiaux.
Ici, les marches de dénivellation et inclinaisons du support sont telles que les pattes et les zones de liaison sont disposées axialement entre le premier anneau radialement interne 28b et les portions de fixation. Par exemple, les pattes et les zones de liaison sont espacées axialement du premier anneau radialement interne 28b et des portions de fixation d’une distance comprise entre 0,5 et 1 mm.
Comme on le voit sur la figure 8, le premier anneau radialement interne 28b est plaqué contre le voile 8 grâce à des moyens de pression connus tels que des rondelles élastiques. Le premier anneau radialement interne 28b comporte ainsi une surface de frottement participant à l’hystérésis du disque d’embrayage, lorsque les ressorts de l’amortisseur se compriment.
Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec plusieurs modes de réalisation particuliers, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention.
Par exemple, dans les modes de réalisation présentés, le disque de friction est fixé sur l’une des rondelles de guidage. Un mode de réalisation dans lequel le disque de friction est fixé sur le voile et dans lequel les rondelles de guidage sont couplées au moyeu est également possible.
De même, comme indiqué précédemment, le dispositif de transmission peut être utilisé avec d’autres applications telles que des limiteurs de couple.
Par ailleurs, les reliefs peuvent prendre d’autres formes comme des pentagones ou des cercles.
L’usage du verbe « comporter », « comprendre » ou « inclure » et de ses formes conjuguées n’exclut pas la présence d’autres éléments ou d’autres étapes que ceux énoncés dans une revendication.
Dans les revendications, tout signe de référence entre parenthèses ne saurait être interprété comme une limitation de la revendication.
Claims (15)
- Disque de friction (20) pour un groupe motopropulseur de véhicule, le disque de friction (20) ayant un axe de rotation X et comprenant
- deux surfaces de friction (31) agencées axialement dos à dos et destinées à être pressée par un mécanisme de
transmission tel qu’un mécanisme d’embrayage (80) ou un limiteur de couple,
- au moins trois portions de fixation (21) distantes les unes des autres et distantes des surfaces de friction (31), lesdites au moins trois portions de fixation étant aptes à être fixées sur un même organe de transmission de couple (5),
caractérisé en ce que le disque de friction (20) comprend au moins trois reliefs (22) comprenant chacun l’une des portions de fixations (21). - Disque de friction (20) selon l’une des revendications précédentes dans lequel chaque portion de fixation (21) est plane de façon à être plaquée sur l’organe de transmission de couple (5).
- Disque de friction (20) selon la revendication 1 ou 2 dans lequel chaque portion de fixation (21) comprend un trou de fixation (23).
- Disque de friction (20) selon la revendication 3 dans lequel chaque relief (22) comprend un seul trou de fixation (23).
- Disque de friction (20) selon l’une des revendications précédentes dans lequel le disque de friction (20) comprend une partie en tôle (24) et les reliefs (22) sont formés directement dans des portions embouties de la tôle.
- Disque de friction (20) selon l’une des revendications précédentes comprenant des zones de liaison (26) qui s’étendent chacune circonférentiellement entre deux reliefs, les zones de liaison (26) étant formées sur un anneau (28, 28a) s’étendant autour de l’axe de rotation (X).
- Disque de friction (20) selon l’une des revendications précédentes dans lequel le disque de friction (20) a un bord radialement interne s’étendant tout autour de l’axe de rotation (X), dont une partie est formée par un bord radialement interne (27) de chaque relief (22).
- Disque de friction (20) selon l’une des revendications précédentes dans lequel le disque de friction (20) comprend des zones d’extension (29) s’étendant radialement vers l’intérieur et chaque relief (22) est formé, en tout ou partie, sur l’une de ces zones d’extension (29).
- Disque de friction (20) selon l’une des revendications précédentes dans lequel chaque relief a une forme sensiblement rectangulaire.
- Disque de friction (20) selon l’une des revendications 1 à 8 dans lequel le relief s’inscrit dans un triangle dont les coins sont disposés dans des évidements du disque de friction.
- Dispositif de transmission pour un groupe motopropulseur de véhicule comportant :
- un disque de friction (20), le disque de friction (20) ayant un axe de rotation X et comprenant deux surfaces de friction (31) agencées axialement dos à dos et destinées à être pressées par un mécanisme de transmission tel qu’un mécanisme d’embrayage (80) ou un limiteur de couple,
- un organe de transmission de couple (5) s’étendant circonférentiellement autour de l’axe de rotation X et comprenant un pourtour radialement externe,
caractérisé en ce que le disque de friction
comprend au moins deux portions de fixation (21) distantes des surfaces de friction (31) et fixées sur l’organe de transmission (5) avec au moins un moyen de fixation tel qu’un rivet, et en ce que dans chaque plan comprenant l’axe de rotation X et passant par l’un des moyens de fixation, le disque de friction est axialement espacé du pourtour radialement externe de l’organe de transmission, l’espace axial séparant le disque de friction du pourtour radialement externe de l’organe de transmission étant obtenu :
- en disposant les portions de fixation (21) du disque de friction sur des reliefs (22) formés directement sur le disque de friction, ou
- au moyen d’une entretoise intercalée axialement entre le disque de friction et l’organe de transmission, la dimension axiale de l’entretoise étant sensiblement égale à la valeur de l’espace axial séparant le pourtour radialement externe de l’organe de transmission. - Dispositif de transmission selon la revendication précédente dans lequel les portions de fixation (21) du disque de friction (20) sont plaquées contre l’organe de transmission (5), et le disque de friction comprend des zones de liaison (26) qui s’étendent chacune circonférentiellement entre deux reliefs ou deux entretoises voisin(e)s, leszone s de liaison (26)étant espacées axialement de l’organe de transmission (5).
- Dispositif de transmission selon la revendication 11 ou 12 dans lequel, dans chaque plan comprenant l’axe de rotation X et passant par le moyen de fixation correspondant, chaque relief (22) ou entretoise a un bord radialement externe qui est situé radialement à l’intérieur du pourtour radialement externe de l’organe de transmission (5).
- Dispositif de transmission (1) selon l’une des revendications 11 à 13 comprenant :
- un moyeu (4) apte à être solidarisé en rotation à un arbre mené ;
- un premier amortisseur comportant un voile (8), une première et une deuxième rondelles de guidage (5, 6) disposées axialement de part et d’autre du voile (8), solidaires en rotation l’une de l’autre et mobiles en rotation par rapport au voile (8) autour de l’ axe X, et des organes élastiques (10) interposés circonférentiellement entre le voile (8) et les première et deuxième rondelles de guidage (5, 6) de sorte à transmettre un couple entre le voile (8) et les première et deuxième rondelles de guidage (5, 6), le moyeu (4) étant couplé avec ou sans jeu circonférentiel avec l’un parmi le voile (8) et l’une des première et deuxième rondelles de guidage (5, 6) et le disque de friction (20) étant fixé sur l’organe de transmission qui est formé par l’autre parmi le voile (8) et l’une des première et deuxième rondelles de guidage (5, 6). - Dispositif de transmission (1) selon la revendication précédente dans lequel chaque relief (22) ou entretoise est agencé circonférentiellement entre deux organes élastiques (10).
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- 2019-06-28 FR FR1907129A patent/FR3097916B1/fr active Active
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