FR3130912A1 - Friction disc with improved stiffness - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne un disque de friction (1) comprenant un disque support (3) présentant une garniture de friction (6) fixée sur une première et une deuxième face principale (4, 5) du disque support (3). La garniture de friction (6) présente une pluralité de rainures comprenant un premier groupe de rainures internes (10) s’étendant d’un bord intérieur (8) de ladite garniture de friction (6) jusqu’à une zone intermédiaire, et un deuxième groupe de rainures externes (11) s’étendant d’un bord extérieur (7) de ladite garniture de friction (6) jusqu’à ladite zone intermédiaire. Une pluralité de trous traversants (12) sont réalisés au travers du disque support (3) pour relier une rainure interne (10) d’un côté du disque support (3) à une rainure externe (11) sur l’autre face du disque support (3). [Figure accompagnant l’abrégé : Figure 2]The invention relates to a friction disc (1) comprising a support disc (3) having a friction lining (6) attached to a first and a second main face (4, 5) of the support disc (3). The friction lining (6) has a plurality of grooves comprising a first group of internal grooves (10) extending from an inner edge (8) of said friction lining (6) to an intermediate zone, and a second group of outer grooves (11) extending from an outer edge (7) of said friction lining (6) to said intermediate zone. A plurality of through holes (12) are made through the carrier disk (3) to connect an inner groove (10) on one side of the carrier disk (3) to an outer groove (11) on the other side of the disk holder (3). [Figure accompanying abstract: Figure 2]

Description

Disque de friction à rigidité amélioréeFriction disc with improved stiffness

Domaine technique de l’inventionTechnical field of the invention

L'invention concerne, de façon générale, le domaine technique des embrayages multidisques.The invention relates, in general, to the technical field of multi-disc clutches.

L’invention se rapporte plus spécifiquement à un disque de friction pour un dispositif d’embrayage multidisque à bain d’huile.The invention relates more specifically to a friction disc for a multi-disc clutch device in an oil bath.

L’invention s’applique en particulier, mais pas exclusivement, aux boîtes de vitesse à double embrayage aussi appelé DCT (acronyme de l’appellation anglaise Dual Clutch Transmission) pour véhicules automobiles.The invention applies in particular, but not exclusively, to dual clutch gearboxes also called DCT (acronym for the English name Dual Clutch Transmission) for motor vehicles.

État de la technique antérieureState of the prior art

Dans la suite de la description, on entend par direction axiale et radiale des axes parallèle ou perpendiculaire à l’axe principal des disques de friction dans l’embrayage multidisque. Il en va de même pour l’avant et l’arrière ou le haut et le bas qui sont respectivement orientés selon la disposition normale de l’embrayage dans un véhicule automobile.In the rest of the description, the term axial and radial direction means axes parallel or perpendicular to the main axis of the friction discs in the multi-disc clutch. The same goes for front and rear or top and bottom which are respectively oriented according to the normal arrangement of the clutch in a motor vehicle.

Les embrayages multidisques comprennent un empilement de disques de friction et de plateaux métalliques. Les disques de friction présentent une garniture de friction et sont crantés sur leur pourtour intérieur afin d’être liés en rotation à un arbre d’entrée d’une boîte de vitesse, aussi appelé noix d’embrayage. Les plateaux métalliques sont crantés sur leur pourtour extérieur afin d’être reliés en rotation à une cloche d'embrayage solidaire d’un volant d’inertie et d’un arbre moteur. Les disques de friction sont intercalés entre les plateaux métalliques et forment ensemble un empilement maintenu en pression par des ressorts lorsque l’embrayage est fermé afin que le couple moteur soit transmis par l’empilement de disque de friction et de plateaux métalliques à la boîte de vitesse. Lorsque l’embrayage est ouvert, la pression dans l’empilement est relâchée et seulement un couple résiduel aussi appelé drag torque en anglais, est transmis par le dispositif d’embrayage. Le disque de friction présente une forme ondulée afin de limiter les surfaces de frottement avec les plateaux métalliques pour transmettre le drag torque à la boîte de vitesse.Multi-plate clutches include a stack of friction plates and metal plates. The friction discs have a friction lining and are notched on their inner periphery in order to be connected in rotation to a gearbox input shaft, also called a clutch nut. The metal plates are notched on their outer circumference in order to be connected in rotation to a clutch bell integral with a flywheel and a motor shaft. The friction discs are interposed between the metal plates and together form a stack maintained under pressure by springs when the clutch is closed so that the engine torque is transmitted by the stack of friction disc and metal plates to the gearbox. speed. When the clutch is opened, the pressure in the stack is released and only a residual torque, also called drag torque, is transmitted by the clutch device. The friction disc has a wavy shape in order to limit the friction surfaces with the metal plates to transmit the drag torque to the gearbox.

Dans certaines boîtes de vitesse multidisques dites à bain d’huile, les disques de friction et les plateaux métalliques trempent dans un fluide permettant d’évacuer l’énergie thermique générée par les frottements entre les disques de friction et les plateaux métalliques. Des boîtes de vitesse à bain d’huile sont connues dans lesquelles l’huile centrifugée par la rotation des disques de friction remonte dans des rainures formées dans la garniture de friction recouvrant les faces principales des disques de friction. Ces rainures présentent des parcours sinueux pour l’huile afin de créer des zones de surpression dans lesquelles l’huile génère une pression hydrostatique qui écarte les disques de friction des plateaux métalliques.In certain so-called oil-bath multi-disc gearboxes, the friction discs and the metal plates are soaked in a fluid to evacuate the thermal energy generated by the friction between the friction discs and the metal plates. Oil bath gearboxes are known in which the oil centrifuged by the rotation of the friction discs rises in grooves formed in the friction lining covering the main faces of the friction discs. These grooves present meandering paths for the oil to create overpressure areas in which the oil generates hydrostatic pressure that pushes the friction discs away from the metal plates.

Néanmoins, le profil des rainures induit des pertes de charge substantielles dans l’écoulement de l’huile ce qui nuit au refroidissement des disques de friction et de l’huile qui stagne dans certaines parties des rainures a tendance à surchauffer. De plus, ces parcours sinueux formés par les rainures sont longs et réduisent donc la surface des garnitures de friction ce qui réduit l’efficacité des disques de friction pour transmettre le couple du moteur à la boîte de vitesse.However, the profile of the grooves induces substantial pressure drops in the flow of oil, which is detrimental to the cooling of the friction discs and the oil which stagnates in certain parts of the grooves tends to overheat. In addition, these sinuous paths formed by the grooves are long and therefore reduce the surface area of the friction linings, which reduces the effectiveness of the friction discs in transmitting torque from the engine to the gearbox.

Il existe donc un besoin pour des disques de friction dans lesquels l’huile peut s’écouler régulièrement tout en contribuant à l’écartement par pression hydrostatique des disques de friction et des plateaux métalliques et en limitant l’impacte sur la surface des garnitures de friction.There is therefore a need for friction discs in which the oil can flow regularly while contributing to the separation by hydrostatic pressure of the friction discs and metal plates and limiting the impact on the surface of the linings of friction.

La présente invention a pour but de remédier à tout ou partie des inconvénients de l’état de la technique mentionnés ci-dessus en proposant notamment un disque de friction qui optimise le parcours de l’huile centrifugée tout en générant une pression hydrostatique axiale réduisant les frottements entre les disques de friction et les plateaux métalliques lorsque l’embrayage est ouvert afin de limiter le drag torque.The object of the present invention is to remedy all or part of the drawbacks of the state of the art mentioned above by proposing in particular a friction disc which optimizes the path of the centrifuged oil while generating an axial hydrostatic pressure reducing the friction between the friction discs and the metal plates when the clutch is open in order to limit the drag torque.

À cet effet, l’invention propose, selon un premier aspect de l'invention, un disque de friction comprenant un disque support de forme annulaire présentant une première et une deuxième face principale, et une garniture de friction fixée sur chacune desdites première et deuxième faces principales et délimitée par un bord extérieur et un bord intérieur. La garniture de friction présente une pluralité de rainures aptes à permettre l’écoulement d’un fluide dans ladite pluralité de rainures sous l’effet de la force centrifuge générée par la rotation du disque. En outre, ladite pluralité de rainures comprend un premier groupe de rainures internes s’étendant du bord intérieur de ladite garniture de friction jusqu’à une zone intermédiaire située entre ledit bord intérieur et ledit bord extérieur de ladite garniture de friction, un deuxième groupe de rainures externes s’étendant du bord extérieur de ladite garniture jusqu’à ladite zone intermédiaire, et une pluralité de trous traversants réalisés au travers du disque support. Les trous traversants sont disposés dans ladite zone intermédiaire de manière à ce que le fluide s’écoulant dans une rainure interne de la garniture de friction fixée sur la première face principale aboutisse dans la zone intermédiaire au niveau d’un trou traversant, et passe au travers de celui-ci de l’autre côté du disque support pour continuer à s’écouler dans une rainure externe de la garniture de friction fixée sur la deuxième face principale située en vis-à-vis de ladite rainure interne.To this end, the invention proposes, according to a first aspect of the invention, a friction disc comprising an annular support disc having a first and a second main face, and a friction lining fixed to each of said first and second main faces and delimited by an outer edge and an inner edge. The friction lining has a plurality of grooves able to allow the flow of a fluid in said plurality of grooves under the effect of the centrifugal force generated by the rotation of the disc. Furthermore, said plurality of grooves comprises a first group of internal grooves extending from the inner edge of said friction lining to an intermediate zone located between said inner edge and said outer edge of said friction lining, a second group of external grooves extending from the outer edge of said gasket to said intermediate zone, and a plurality of through holes made through the support disc. The through holes are arranged in said intermediate zone so that the fluid flowing in an internal groove of the friction lining fixed on the first main face ends up in the intermediate zone at the level of a through hole, and passes to the through it on the other side of the support disc to continue to flow in an external groove of the friction lining fixed on the second main face located vis-à-vis said internal groove.

Avantageusement, chaque rainure interne du premier groupe de rainures d’une garniture de friction fixée sur la première face principale du disque support est disposée alternativement avec une des rainures externes du deuxième groupe de rainures de la même garniture de friction, et en vis-à-vis d’une rainure externe du deuxième groupe de rainures de la garniture de friction fixée sur la deuxième face principale du disque support ; et/ou chaque trou traversant met en communication une rainure interne de la garniture de friction de la première face principale du disque support avec une rainure externe de la garniture de friction de la deuxième face principale du disque support de manière à ce que chaque rainure interne de la garniture de friction sur une face principale du disque support forme avec la rainure externe en vis-à-vis sur l’autre face principale du disque support et le trou traversant qui les relie un canal d’écoulement du fluide s’étendant du bord intérieur de la garniture de friction fixée sur une face principale au bord extérieur de la garniture de friction fixée sur l’autre face principale du disque support.Advantageously, each internal groove of the first group of grooves of a friction lining fixed to the first main face of the support disc is arranged alternately with one of the external grooves of the second group of grooves of the same friction lining, and facing each other. - screw of an external groove of the second group of grooves of the friction lining fixed on the second main face of the support disc; and/or each through hole places an internal groove of the friction lining of the first main face of the support disc in communication with an external groove of the friction lining of the second main face of the support disc so that each internal groove of the friction lining on one main face of the support disc forms with the facing outer groove on the other main face of the support disc and the through hole which connects them a fluid flow channel extending from the inner edge of the friction lining fixed on one main face to the outer edge of the friction lining fixed on the other main face of the support disc.

Préférentiellement, les rainures internes et/ou les rainures externes de chaque garniture de friction s’étendent :
- radialement par rapport au disque support ;
- selon une direction formant un angle par rapport à une direction radiale du disque support ;
- selon un arc de cercle s’étendant entre le bord intérieur ou extérieur et ladite zone intermédiaire ; ou
- selon une forme en col de cygne s’étendant entre le bord intérieur ou le bord extérieur et ladite zone intermédiaire.Preferably, the internal grooves and/or the external grooves of each friction lining extend:
- radially relative to the support disc;
- In a direction forming an angle with respect to a radial direction of the support disk;
- along an arc of a circle extending between the inner or outer edge and said intermediate zone; Or
- In a gooseneck shape extending between the inner edge or the outer edge and said intermediate zone.

Alternativement, chaque rainure interne s’étend entre deux entrées de fluide formées sur le bord intérieur de la garniture de friction ; et/ou chaque rainure externe s’étend entre deux sorties de fluide formées sur le bord extérieur de la garniture de friction ; et chaque trou traversant est situé entre les deux entrées de fluide d’une même rainure interne et/ou entre les deux sorties de fluide d’une même rainure externe en vis-à-vis.Alternatively, each internal groove extends between two fluid inlets formed on the inside edge of the friction lining; and/or each outer groove extends between two fluid outlets formed on the outer edge of the friction lining; and each through hole is located between the two fluid inlets of the same internal groove and/or between the two fluid outlets of the same external groove facing each other.

Avantageusement, les rainures externes et internes ont une forme en V, en U ou en arc de cercle, et le trou traversant est situé dans la pointe du V, dans la branche médiane du U, ou dans la partie centrale de l’arc de cercle formé par chaque rainure.Advantageously, the external and internal grooves have a V, U or circular arc shape, and the through hole is located in the tip of the V, in the middle branch of the U, or in the central part of the arc of circle formed by each groove.

Optionnellement, plusieurs trous traversants relient la rainure interne de la garniture de friction fixée sur une des faces principales du disque support avec la rainure externe en vis-à-vis de la garniture de friction fixée sur l’autre face principale du disque support.Optionally, several through holes connect the internal groove of the friction lining fixed on one of the main faces of the support disc with the external groove opposite the friction lining fixed on the other main face of the support disc.

Préférentiellement, les rainures internes et les rainures externes débouchent dans la zone intermédiaire où est situé le trou traversant dans une zone de surpression dimensionnée pour que la pression du fluide se trouvant dans la zone de surpression génère une force dirigée axialement par rapport au disque support.Preferably, the internal grooves and the external grooves open into the intermediate zone where the through hole is located in an overpressure zone dimensioned so that the pressure of the fluid located in the overpressure zone generates a force directed axially with respect to the support disk.

Avantageusement, les rainures externes et les rainures internes sont découpées au travers de l’épaisseur de la garniture de friction, et/ou un réseau de rainure secondaire est formé par un gaufrage de la garniture de friction.Advantageously, the external grooves and the internal grooves are cut through the thickness of the friction lining, and/or a network of secondary grooves is formed by embossing the friction lining.

Optionnellement, la garniture de friction est composée d’une pluralité de patins de friction assemblés bord à bord.Optionally, the friction lining is made up of a plurality of friction pads assembled edge to edge.

Préférentiellement, les patins de friction présentent une forme trapézoïdale et sont agencés tête-bêche, et/ou les bords latéraux des patins de friction s’étendent dans le prolongement des rainures externes et/ou internes.Preferably, the friction pads have a trapezoidal shape and are arranged head to tail, and/or the side edges of the friction pads extend in the extension of the external and/or internal grooves.

Selon un deuxième aspect de l’invention, il est proposé un dispositif d’embrayage composé d’une pluralité de disques de friction intercalés entre des plateaux métalliques, dans lequel les disques de friction (1) sont tels que définis ci-dessus.According to a second aspect of the invention, there is proposed a clutch device composed of a plurality of friction discs interposed between metal plates, in which the friction discs (1) are as defined above.

Avantageusement, le fluide situé dans les rainures internes est mis sous pression au niveau des trous traversant par la force centrifuge créée par les disques de friction en rotation, et ce fluide sous pression engendre une force dirigée axialement par rapport aux disques de friction de part et d’autre de chaque trou traversant afin de contribuer à écarter les disques de frictions des disques métalliques lorsque le dispositif d’embrayage est ouvert.Advantageously, the fluid located in the internal grooves is pressurized at the level of the through holes by the centrifugal force created by the rotating friction discs, and this pressurized fluid generates a force directed axially with respect to the friction discs on both sides. on the other side of each through-hole in order to contribute to separating the friction discs from the metal discs when the clutch device is open.

D’autres caractéristiques et avantages de l’invention sont mis en évidence par la description ci-après d’exemples non limitatifs de réalisation des différents aspects de l’invention.Other characteristics and advantages of the invention are highlighted by the description below of non-limiting examples of embodiments of the various aspects of the invention.

Brève description des figuresBrief description of figures

La description se réfère aux figures annexées qui sont aussi données à titre d’exemples de réalisation non limitatifs de l’invention :
la montre une vue en perspective d’un disque de friction ;
la montre une vue en coupe transversale du disque de friction de la entre deux plateaux métalliques ;
la montre un disque de friction à rainures inclinées ;
la montre un disque de friction à rainures en arc de cercle ;
la montre un disque de friction à rainures en col de cygne ;
la montre un disque de friction à rainures semi-circulaires ;
la montre un disque de friction à plusieurs trous traversant dans les rainures ;
la montre un disque de friction à sortie d’huile par le gaufrage ;
la montre une coupe transversale du disque de friction de la ;
la montre un disque de friction à patins de friction trapézoïdaux ;
la montre un disque de friction avec des patins de friction à bords radiaux de chaque côté des rainures ; et
la montre un disque de friction avec des patins dont les bords sont dans le prolongement des rainures.The description refers to the appended figures which are also given by way of non-limiting embodiment examples of the invention:
there shows a perspective view of a friction disc;
there shows a cross-sectional view of the friction disc of the between two metal trays;
there shows a friction disc with inclined grooves;
there shows an arc-grooved friction disc;
there shows a gooseneck-grooved friction disc;
there shows a friction disc with semicircular grooves;
there shows a friction disc with several through holes in the grooves;
there shows a friction disc with oil exiting through the embossing;
there shows a cross section of the friction disc of the ;
there shows a friction disc with trapezoidal friction pads;
there shows a friction disc with radially edged friction pads on either side of the grooves; And
there shows a friction disc with pads whose edges are in line with the grooves.

Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques sur l’ensemble des figures.For greater clarity, identical or similar elements are identified by identical reference signs in all the figures.

Description détaillée d’un mode de réalisationDetailed description of an embodiment

Comme indiqué ci-dessus, les embrayages multidisques comprennent un empilement axial de disques de friction 1 intercalés entre des plateaux métalliques 2 dont les faces principales sont substantiellement lisses. Un disque de friction 1 est illustré à la et la montre un disque de friction 1 intercalé entre deux plateaux métalliques 2.As indicated above, multi-disc clutches comprise an axial stack of friction discs 1 interposed between metal plates 2 whose main faces are substantially smooth. A friction disc 1 is shown in and the shows a friction disc 1 sandwiched between two metal plates 2.

Comme montré à la , le disque de friction 1 comprend un disque support 3 de forme annulaire présentant une première et une deuxième face principale 4 et 5, et une garniture de friction 6 fixée sur chacune desdites première et deuxième faces principales 4 et 5. La garniture de friction 6 est délimitée par un bord extérieur 7 et un bord intérieur 8 inscrits dans la surface de la face principale correspondante 4 ou 5 du disque de friction 1. Le disque support 3 présente des cannelures 9 sur sa bordure intérieure afin d’être relié en rotation avec une noix d’embrayage [non représentée]. La garniture de friction 6 présente une pluralité de rainures 10 et 11 qui sont aptes à permettre l’écoulement d’un fluide substantiellement radialement par rapport au disque de friction 1 sous l’effet de la force centrifuge générée par la rotation du disque de friction 1. Ce fluide peut être une huile pour boîte de vitesse ou tout autre fluide approprié.As shown at , the friction disc 1 comprises a support disc 3 of annular shape having a first and a second main face 4 and 5, and a friction lining 6 fixed on each of said first and second main faces 4 and 5. The friction lining 6 is delimited by an outer edge 7 and an inner edge 8 inscribed in the surface of the corresponding main face 4 or 5 of the friction disc 1. The support disc 3 has grooves 9 on its inner edge in order to be connected in rotation with a clutch nut [not shown]. The friction lining 6 has a plurality of grooves 10 and 11 which are able to allow the flow of a fluid substantially radially with respect to the friction disc 1 under the effect of the centrifugal force generated by the rotation of the friction disc 1. This fluid can be gear oil or any other suitable fluid.

La pluralité de rainures comprend un premier groupe de rainures internes 10 s’étendant du bord intérieur 8 de la garniture de friction 6 jusqu’à une zone intermédiaire située entre ledit bord intérieur 8 et ledit bord extérieur 7 de la garniture de friction 6. La pluralité de rainures comprend en outre un deuxième groupe de rainures externes 11 qui s’étendent du bord extérieur 7 de la garniture 6 jusqu’à ladite zone intermédiaire. Une pluralité de trous traversants 12 sont réalisés au travers du disque support 3. Ces trous traversants 12 sont disposés dans la zone intermédiaire de manière à ce que le fluide s’écoule le long d’un parcours 13 montré à la . Le parcours 13 du fluide s’étend le long d’une des rainures internes 10 du premier groupe de rainures de la garniture de friction 6 fixée sur la première face principale 4 jusqu’à la zone intermédiaire au niveau d’un trou traversant 12. Ensuite le fluide passe au travers du trou traversant 12 du côté de la deuxième face principale 5 du disque support 3 pour continuer à s’écouler dans une rainure externe 11 du deuxième groupe de rainures de la garniture de friction 6 fixée sur la deuxième face principale 5 située en vis-à-vis dans le prolongement de la rainure interne 10.The plurality of grooves comprises a first group of internal grooves 10 extending from the inner edge 8 of the friction lining 6 to an intermediate zone located between said inner edge 8 and said outer edge 7 of the friction lining 6. plurality of grooves further comprises a second group of external grooves 11 which extend from the outer edge 7 of the lining 6 to said intermediate zone. A plurality of through holes 12 are made through the support disc 3. These through holes 12 are arranged in the intermediate zone so that the fluid flows along a path 13 shown in . The path 13 of the fluid extends along one of the internal grooves 10 of the first group of grooves of the friction lining 6 fixed on the first main face 4 up to the intermediate zone at the level of a through hole 12. Then the fluid passes through the through hole 12 on the side of the second main face 5 of the support disc 3 to continue to flow in an external groove 11 of the second group of grooves of the friction lining 6 fixed on the second main face. 5 located opposite in the extension of the internal groove 10.

Ainsi, la direction axiale qui est substantiellement inutilisée pour le débit du fluide dans l’art antérieur est utilisée dans l’invention pour faire passer le fluide d’un côté à l’autre du disque support 3 par le trou traversant 12. Dans l’agencement montré à la et à la [ ], chaque rainure interne 11 du premier groupe de rainures d’une garniture de friction 6 fixée sur la première face principale 4 du disque support 3 est disposée alternativement avec une des rainures externes 11 du deuxième groupe de rainures de la même garniture de friction 6, et en vis-à-vis d’une rainure externe 11 du deuxième groupe de rainures de la garniture de friction 6 fixée sur la deuxième face principale 5 du disque support 3.Thus, the axial direction which is substantially unused for the flow of fluid in the prior art is used in the invention to pass the fluid from one side of the support disc 3 to the other through the through hole 12. In the layout shown in and at the [ ], each internal groove 11 of the first group of grooves of a friction lining 6 fixed on the first main face 4 of the support disc 3 is arranged alternately with one of the external grooves 11 of the second group of grooves of the same friction lining 6 , and facing an external groove 11 of the second group of grooves of the friction lining 6 fixed on the second main face 5 of the support disc 3.

Chaque trou traversant met ainsi en communication une rainure interne 10 de la garniture de friction 6 de la première face principale 4 du disque support 3 avec une rainure externe 11 de la garniture de friction 6 de la deuxième face principale 5 du disque support 3. Cet agencement permet que chaque rainure interne 10 de la garniture de friction 6 sur une face principale 4 ou 5 du disque support 3 forme avec la rainure externe 11 en vis-à-vis sur l’autre face principale 4 ou 5 du disque support 3 et le trou traversant 12 qui les relie forme un canal d’écoulement du fluide selon le parcours 13. Ce canal d’écoulement du fluide centrifugé s’étend du bord intérieur 8 de la garniture de friction 6 fixée sur une face principale 4 ou 5 au bord extérieur 7 de la garniture de friction 6 fixée sur l’autre face principale 4 ou 5 du disque support 3.Each through hole thus places an internal groove 10 of the friction lining 6 of the first main face 4 of the support disc 3 in communication with an external groove 11 of the friction lining 6 of the second main face 5 of the support disc 3. This arrangement allows each internal groove 10 of the friction lining 6 on a main face 4 or 5 of the support disc 3 to form with the external groove 11 facing each other on the other main face 4 or 5 of the support disc 3 and the through hole 12 which connects them forms a fluid flow channel along the path 13. This centrifuged fluid flow channel extends from the inner edge 8 of the friction lining 6 fixed on a main face 4 or 5 to the outer edge 7 of friction lining 6 attached to the other main face 4 or 5 of support disc 3.

Les rainures internes 11 et les rainures externes 10 sont non débouchantes et se termine dans la zone intermédiaire où sont situés les trous traversants 12 autour desquels est formée une zone de surpression 14 dimensionnée pour que la pression du fluide se trouvant dans la zone de surpression génère une force axiale F de chaque côté du disque de friction 3 dirigée axialement par rapport au disque support 3 pour écarter les plateaux métalliques 2 situés en vis-à-vis de le première face principale 4 et de la deuxième face principale 5 du disque support 3.The internal grooves 11 and the external grooves 10 are blind and end in the intermediate zone where the through holes 12 are located around which is formed an overpressure zone 14 sized so that the pressure of the fluid located in the overpressure zone generates an axial force F on each side of the friction disc 3 directed axially with respect to the support disc 3 to separate the metal plates 2 located opposite the first main face 4 and the second main face 5 of the support disc 3 .

La montre un agencement selon lequel les rainures internes 10 sont disposées alternativement avec les rainures externes sur une garniture de friction 6 et l’autre garniture de friction 6 fixée sur l’autre face du disque de friction présente une disposition similaire des rainures internes et externes 10 et 11. Les garnitures de friction 6 d’un même disque de friction 6 sont décalées d’un pas afin que chaque rainure intérieure 10 d’une garniture de friction soit dans le prolongement d’une rainure extérieure 11 de l’autre garniture 6 et vice versa. Néanmoins d’autres dispositions des rainures sont possibles. Par exemple, toutes les rainures internes 10 peuvent être disposées sur une garniture de friction alors que toutes les rainures externes 11 sont disposées sur l’autre garniture de friction 6 d’un disque de friction 1 (non illustré).There shows an arrangement in which the internal grooves 10 are arranged alternately with the external grooves on one friction lining 6 and the other friction lining 6 attached to the other face of the friction disc has a similar arrangement of the internal and external grooves 10 and 11. The friction linings 6 of the same friction disc 6 are offset by one pitch so that each inner groove 10 of one friction lining is in the extension of an outer groove 11 of the other lining 6 and vice versa. However, other arrangements of the grooves are possible. For example, all the internal grooves 10 can be placed on one friction lining while all the external grooves 11 are placed on the other friction lining 6 of a friction disc 1 (not shown).

La masse de fluide située au niveau des zones de surpression 14 bien que renouvelée en continu par le passage du fluide dans les trous traversants 12 et donc refroidie, peut être considérée comme une masse de fluide statique afin de simplifier le calcul des forces axiales F d fait que la section des trous traversants est très inférieure à la section des rainures. Ainsi, selon la formule mathématique une masse de fluide de 0,01g « bloquée » dans une zone de surpression 14 au bout d’une rainure interne ou externe 10 ou 11 induit sous l’effet de la force centrifuge une pression de 0,38 bar. Si on considère un empilement de dix disques de friction 1 dans un dispositif d’embrayage multidisque, on obtient une vingtaine de zones de surpression 14 chacune présentant une surface de 10 mm2ce qui donne une somme des forces exercées entre les disques de friction 1 et les plateaux métalliques en vis-à-vis de 7,6 N. Ainsi, la force totale exercée entre les disques et les plateaux est comprise entre 1 N et 10 N selon la position radiale des trous traversants 12.The mass of fluid located at the level of the overpressure zones 14 although continuously renewed by the passage of the fluid in the through holes 12 and therefore cooled, can be considered as a mass of static fluid in order to simplify the calculation of the axial forces F d fact that the section of the through holes is much smaller than the section of the grooves. So, according to the mathematical formula a mass of fluid of 0.01 g "blocked" in an overpressure zone 14 at the end of an internal or external groove 10 or 11 induces under the effect of centrifugal force a pressure of 0.38 bar. If we consider a stack of ten friction discs 1 in a multi-disc clutch device, we obtain about twenty overpressure zones 14 each having a surface area of 10 mm 2 which gives a sum of the forces exerted between the friction discs 1 and the facing metal plates of 7.6 N. Thus, the total force exerted between the discs and the plates is between 1 N and 10 N depending on the radial position of the through holes 12.

Afin d’optimiser les forces axiales F générées au niveau des trous traversants 12 ceux-ci ne doivent pas être nécessairement au milieu de la garniture de friction 6. En théorie la rainure externe 11 devrait être plus longue que la rainure interne 10. Néanmoins, les trous sont placés préférentiellement au centre de la bande recouverte par la garniture de friction 6 afin de minimiser les coûts de production en réduisant la disparité des formes de garniture de friction 6.In order to optimize the axial forces F generated at the level of the through holes 12 these do not necessarily have to be in the middle of the friction lining 6. In theory the external groove 11 should be longer than the internal groove 10. Nevertheless, the holes are preferably placed in the center of the strip covered by the friction lining 6 in order to minimize production costs by reducing the disparity of the shapes of the friction lining 6.

De plus, un gaufrage 15 peut être formé par pressage sur la face extérieure des garnitures de friction 6 afin de créer un réseau secondaire de rainures de profondeur inférieure à celles des rainures externes et internes 10 et 11 dans lesquelles le fluide peut s’écouler. Par exemple, la profondeur du gaufrage est de l’ordre de 0,2 mm pour une profondeur de rainures internes et externes 10 et 11 égale à l’épaisseur de la garniture de friction qui est comprise entre 0,6 et 0,8 mm.In addition, an embossment 15 can be formed by pressing on the outer face of the friction linings 6 in order to create a secondary network of grooves of depth less than those of the external and internal grooves 10 and 11 in which the fluid can flow. For example, the depth of the embossing is of the order of 0.2 mm for a depth of internal and external grooves 10 and 11 equal to the thickness of the friction lining which is between 0.6 and 0.8 mm. .

La montre une forme de réalisation des rainures internes et externes 10 et 11 dans laquelle l’axe longitudinal des rainures internes 10 forme un angle 16 avec une direction radiale du disque de friction 1. Les rainures externes 11 peuvent être inclinées selon le même angle que les rainures internes 10 comme illustré à la ainsi les rainures externes 11 de l’autre côté du disque de friction 1 sont inclinées de l’autre côté de la direction radiale et le parcours du fluide change de direction en traversant le disque support 3. Alternativement, les rainures externes 11 peuvent être inclinées de l’autre côté de la direction radiale par rapport aux rainures internes 10 (non illustré). Ainsi, les rainures externes 11 de l’autre côté du disque de friction 1 sont inclinées du même côté de la direction radiale que les rainures internes 10, et se retrouvent dans le prolongement des rainures internes 10.There shows an embodiment of the internal and external grooves 10 and 11 in which the longitudinal axis of the internal grooves 10 forms an angle 16 with a radial direction of the friction disc 1. The external grooves 11 can be inclined at the same angle as the internal grooves 10 as shown in thus the external grooves 11 on the other side of the friction disc 1 are inclined on the other side of the radial direction and the path of the fluid changes direction crossing the support disc 3. Alternatively, the external grooves 11 can be inclined on the other side of the radial direction with respect to the internal grooves 10 (not shown). Thus, the external grooves 11 on the other side of the friction disc 1 are inclined on the same side of the radial direction as the internal grooves 10, and are found in the extension of the internal grooves 10.

La montre une variante de réalisation des rainures internes 10 et des rainures externes 11 dans laquelle, au lieu d’être rectilignes, les rainures internes 10 s’étendent selon un arc de cercle entre le bord intérieur 8 et la zone intermédiaire dans laquelle se trouve le trou traversant 12 et les rainures externes 11 s’étendent selon un arc de cercle entre le bord extérieur 7 et ladite zone intermédiaire dans laquelle se trouve le trou traversant 12. Comme décrit ci-dessus, les rainures internes et externes 10 et 11 sont toutes en forme d’arc de cercle. Néanmoins, il possible d’avoir seulement les rainures internes 10 ou les rainures externes 11 en forme d’arc de cercle et les rainures qui les prolongent sur l’autre face du disque de friction 1 présentant une autre forme, par exemple une forme rectiligne (non illustré).There shows an alternative embodiment of the internal grooves 10 and the external grooves 11 in which, instead of being rectilinear, the internal grooves 10 extend according to an arc of a circle between the internal edge 8 and the intermediate zone in which the through-hole 12 and the outer grooves 11 extend in an arc of a circle between the outer edge 7 and said intermediate zone in which the through-hole 12 is located. As described above, the inner and outer grooves 10 and 11 are all in the shape of a circular arc. Nevertheless, it is possible to have only the internal grooves 10 or the external grooves 11 in the shape of an arc of a circle and the grooves which extend them on the other face of the friction disc 1 having another shape, for example a rectilinear shape. (not shown).

La montre une autre variante de réalisation des rainures internes 10 et des rainures externes 11. Comme illustré, les rainures internes 10 présentent une forme en col de cygne s’étendant entre le bord intérieur 7 et la zone intermédiaire dans laquelle se trouve les trous traversants 12, alors que les rainures externes 11 sont rectilignes et dirigées radialement entre le bord extérieur 7 et la zone intermédiaire où se trouvent les trous traversants 12. Alternativement, les rainures externes 11 peuvent aussi être en forme de col de cygne, ou sous toute autre forme, avec des rainures internes 10 rectilignes ou sous une autre forme.There shows another alternative embodiment of the internal grooves 10 and the external grooves 11. As illustrated, the internal grooves 10 have a gooseneck shape extending between the inner edge 7 and the intermediate zone in which the through holes 12 are located , while the outer grooves 11 are straight and directed radially between the outer edge 7 and the intermediate zone where the through holes 12 are located. Alternatively, the outer grooves 11 can also be in the shape of a gooseneck, or in any other shape. , with internal grooves 10 rectilinear or in another form.

La montre des rainures internes 10 en forme d’arc de cercle s’étendant du bord intérieur 8 à la zone intermédiaire où se trouvent les trous traversants 12, et des rainures externes 11 également en forme d’arc de cercle s’étendant du bord extérieur 7 à la zone intermédiaire où se trouvent les trous traversants 12. Alternativement, seules les rainures internes 10 peuvent être en forme d’arc de cercle avec des rainures externes rectilignes ou sous une autre forme. Dans la configuration montrée à la , les rainures internes 10 sont en forme d’arc de cercle et présentent chacune deux entrées de fluide 17 au niveau du bord intérieur 8 de la garniture de friction 6. Les rainures externes 11 également en arc de cercle présentent chacune deux sorties de fluide 18 au niveau du bord extérieur 7 de la garniture de friction 6. Les trous traversants 12 se trouvent au milieu de chaque arc de cercle formé par les rainures internes 10 et/ou les rainures externes 11. Alternativement, les rainures internes 10 et/ou les rainures externes 11peuvent présenter une forme en V ou en U au lieu de la forme en arc de cercle avec respectivement deux entrées de fluide au niveau du bord intérieur 8, et/ou deux sorties de fluide au niveau du bord extérieur 7 avec les trous traversants 12 situés dans la pointe du V ou dans la partie médiane du U (non illustré) entre les deux entrées de fluide 17 et/ou les deux sorties de fluide 18.There shows internal grooves 10 in the form of an arc of a circle extending from the inner edge 8 to the intermediate zone where the through holes 12 are located, and external grooves 11 also in the shape of an arc of a circle extending from the outer edge 7 to the intermediate zone where the through holes 12 are located. Alternatively, only the internal grooves 10 can be in the shape of an arc of a circle with rectilinear external grooves or in another shape. In the configuration shown in , the internal grooves 10 are in the shape of an arc of a circle and each have two fluid inlets 17 at the level of the inner edge 8 of the friction lining 6. The external grooves 11, also in an arc of a circle, each have two fluid outlets 18 at the level of the outer edge 7 of the friction lining 6. The through holes 12 are located in the middle of each arc of a circle formed by the internal grooves 10 and/or the external grooves 11. Alternatively, the internal grooves 10 and/or the external grooves 11 may have a V or U shape instead of the circular arc shape with respectively two fluid inlets at the inner edge 8, and/or two fluid outlets at the outer edge 7 with the through holes 12 located in the tip of the V or in the middle part of the U (not shown) between the two fluid inlets 17 and/or the two fluid outlets 18.

La montre une variante de réalisation de l’invention dans laquelle plusieurs trous traversants 12 font communiquer une rainure interne 10 sur la première face principale 4 du disque support 3 et une rainure externe 11 sur la deuxième fce principale 5 du disque support 3 et vice versa.There shows a variant embodiment of the invention in which several through holes 12 connect an internal groove 10 on the first main face 4 of the support disc 3 and an external groove 11 on the second main face 5 of the support disc 3 and vice versa.

Dans une autre variante de l’invention illustrée aux figures 5A et 5B , le fluide parcours les rainures internes 10, par exemple de forme rectiligne pour atteindre le trou traversant 12 au bout de la rainure interne 10 non débouchante. Sur l’autre face du disque de friction 1, le trou traversant 12 débouche sur un trou de la garniture de friction 19 de section supérieure à celle du trou traversant 12. Le trou de la garniture de friction 19 forme une sortie fermée débouchant exclusivement sur le gaufrage 15 formé sur la face extérieure de la garniture de friction 6. Ainsi le fluide sous pression sortant du trou traversant 12 dans le trou de la garniture de friction 19 s’échappe par le réseau de rainures secondaire formé par le gaufrage 15. Le gaufrage 15 peut prendre la forme de rainures radiales par rapport au trou de la garniture de friction 19 qui peuvent être combinées à des rainures concentriques à celui-ci comme illustré à la [Fig ; 5A].In another variant of the invention illustrated in Figures 5A and 5B , the fluid travels the internal grooves 10, for example of rectilinear shape to reach the through hole 12 at the end of the internal groove 10 which does not emerge. On the other face of the friction disc 1, the through hole 12 opens into a hole in the friction lining 19 of section greater than that of the through hole 12. The hole in the friction lining 19 forms a closed outlet opening exclusively into the embossing 15 formed on the outer face of the friction lining 6. Thus the pressurized fluid leaving the through hole 12 in the hole of the friction lining 19 escapes through the network of secondary grooves formed by the embossing 15. The embossing 15 can take the form of grooves radial with respect to the hole of the friction lining 19 which can be combined with grooves concentric with the latter as illustrated in [fig; 5A].

L’empilage de disques de friction 1 et de plateaux métalliques 2 d’un dispositif d’embrayage multidisque transfert un couple du moteur à la boîte de vitesse qui est compris entre quelques dizaines de Newtons mètres, par exemple 50 Nm, lorsque l’embrayage est ouvert, et quelques centaines de Newtons mètres, par exemple 300 Nm, lorsque l’embrayage est fermé. L’importance du couple à transmettre lorsque l’embrayage est fermé nécessite des disques de friction 1 très plats afin d’éviter un échauffement excessif des points de contact entre les disques de friction 1 et les plateaux métalliques 2. Par contre, lorsque l’embrayage est ouvert, seulement un drag torque de quelques dizaines de Newtons mètres transite entre les disques de friction 1 et les plateaux métalliques 2. Ce couple est transitoire et permet au véhicule de se déplacer à faible allure et sans accélération par exemple lors de manœuvre ou en suivi de file. Afin de limiter le drag torque, les disques de friction 1 sont ondulés selon des axes radiaux 20 comme montré à la . Ces ondulations sont formées par liage du disque support 3 pour former 8 ondulations par tour. Ces ondulations permettent de limiter la surface de friction des disques de friction 1 au sommet des ondulations. Pour le confort du conducteur et des passagers et l’efficience de ce mode déplacement du véhicule, la raideur des disques de friction 1 ne doit être ni trop souple ni trop raide et cette raideur doit permettre une excitation du système en dehors de la fréquence de la fréquence de résonance comprise entre 5 et 20Hz. Une raideur insuffisante du disque de friction approcherait la fréquence d’excitation du système de la fréquence de résonance. Ainsi, un problème supplémentaire se pose pour les disques de friction 1 dont la raideur doit être contrôlée afin d’optimiser le transfert du drag torque entre 40Nm et 5Nm. Cette raideur peut être contrôlée soit en jouant sur la raideur du disque support 3 soit en jouant sur la garniture de friction 6 formée d’un papier technique particulier dont la composition est décrite ci-dessous.The stack of friction discs 1 and metal plates 2 of a multi-disc clutch device transfers a torque from the engine to the gearbox which is between a few tens of Newton meters, for example 50 Nm, when the clutch is open, and a few hundred Newton meters, for example 300 Nm, when the clutch is closed. The importance of the torque to be transmitted when the clutch is closed requires very flat friction discs 1 in order to avoid excessive heating of the contact points between the friction discs 1 and the metal plates 2. On the other hand, when the clutch is open, only a drag torque of a few tens of Newton meters passes between the friction discs 1 and the metal plates 2. This torque is transient and allows the vehicle to move at low speed and without acceleration, for example during maneuvers or in line tracking. In order to limit the drag torque, the friction discs 1 are corrugated along radial axes 20 as shown in . These corrugations are formed by bonding the support disc 3 to form 8 corrugations per revolution. These undulations make it possible to limit the friction surface of the friction discs 1 at the top of the undulations. For the comfort of the driver and the passengers and the efficiency of this mode of movement of the vehicle, the stiffness of the friction discs 1 must be neither too flexible nor too stiff and this stiffness must allow excitation of the system outside the frequency of the resonant frequency between 5 and 20Hz. Insufficient stiffness of the friction disc would approach the system excitation frequency to the resonant frequency. Thus, an additional problem arises for the friction discs 1, the stiffness of which must be controlled in order to optimize the transfer of the drag torque between 40 Nm and 5 Nm. This stiffness can be controlled either by acting on the stiffness of the support disk 3 or by acting on the friction lining 6 formed of a particular technical paper whose composition is described below.

La garniture de fricrtion 6 est constituée d’un matériau de friction du type papier qui peut être monocouche ou bicouche et qui comprend des matériaux réactifs organiques combinés à des charges. Le matériau réactif organique peut être choisi parmi les résines thermodurcissables, les résines élastomères et leurs mélanges. De préférence, la résine est choisie parmi les résines phénolique, époxy, mélamine, formaldéhyde et leurs mélanges. Avantageusement, la résine est une résine phénolique.The friction lining 6 is made of a paper-like friction material which can be monolayer or bilayer and which comprises organic reactive materials combined with fillers. The organic reactive material can be chosen from thermosetting resins, elastomeric resins and mixtures thereof. Preferably, the resin is chosen from phenolic, epoxy, melamine, formaldehyde resins and mixtures thereof. Advantageously, the resin is a phenolic resin.

Les charges sont choisies parmi les charges organiques, inorganiques, fibres et leurs mélanges. De préférence, les charges organiques et inorganiques sont choisies parmi les métaux, les plastiques, les céramiques, le verre et leurs mélanges. DE préférence, les charges organiques sont choisies parmi le graphite, le noir de carbone, le caoutchouc NBR, i.e. caoutchouc nitrile-butadiène, la noix de cajou, le charbon actif, les terres de diatomées et leurs mélanges. Les charges inorganiques sont choisies parmi les sulfures métalliques, le sulfate de baryum et leurs mélanges.The fillers are chosen from organic fillers, inorganic fillers, fibers and mixtures thereof. Preferably, the organic and inorganic fillers are chosen from metals, plastics, ceramics, glass and mixtures thereof. Preferably, the organic fillers are chosen from graphite, carbon black, NBR rubber, i.e. nitrile-butadiene rubber, cashew nuts, activated carbon, diatomaceous earth and mixtures thereof. The inorganic fillers are chosen from metal sulphides, barium sulphate and mixtures thereof.

Les fibres sont des fibres synthétiques ou naturelles. De préférence, les fibres sont choisies parmi les fibres de verre, d’acrylonitrile, de carbone, d’aramide, de cuivre, de laiton, de coton et de cellulose. Les fibres sont de tailles courtes, c'est-à-dire de longueur inférieure à 10 mm. Avantageusement, les fibres peuvent être coupées et/ou continues.The fibers are synthetic or natural fibers. Preferably, the fibers are chosen from glass, acrylonitrile, carbon, aramid, copper, brass, cotton and cellulose fibers. The fibers are of short size, that is to say of length less than 10 mm. Advantageously, the fibers can be cut and/or continuous.

Idéalement la garniture de friction 6 est formée d’une seule pièce fixée sur les deux faces principales 4 et 5 du disque support 3 afin de contribuer au maximum à sa raideur. Néanmoins cette solution n’est pas envisageable en production, car la découpe des garnitures de friction 6 entraînerait d’importantes chutes inutilisables ce qui renchérit le coût de production des disques de friction 1. Ainsi en pratique, les garnitures de friction 6 sont obtenues par l’assemblage sur le disque support 3 d’une pluralité de patins de friction 21. Des assemblages de patins de friction 21 sont connus dans lesquels les bords des patins de friction adjacents ne sont pas jointifs afin de créer les rainures d’écoulement du fluide. Cette disposition non jointive des patins de friction 21 a pour conséquence de diminuer la souplesse est n’est donc pas souhaitable. La configuration des rainures d’écoulement du fluide selon l’invention permet plus de liberté pour la découpe des patins de friction 21, car les rainures internes 10 et les rainures externes 11 ne sont pas alignées entre elles sur une garniture de friction 6 comme décrite ci-dessus. Une complexité supplémentaire dans le découpage des patins de friction consiste à découper les patins de friction 21 de manière à limiter le nombre de patins de friction de forme différente afin de réduire la complexité de leur assemblage et ainsi le coût de revient des disques de friction 1.Ideally the friction lining 6 is formed from a single piece fixed on the two main faces 4 and 5 of the support disc 3 in order to contribute as much as possible to its stiffness. However, this solution cannot be envisaged in production, because cutting the friction linings 6 would lead to significant unusable scrap, which increases the cost of production of the friction discs 1. Thus in practice, the friction linings 6 are obtained by the assembly on the support disc 3 of a plurality of friction pads 21. Assemblies of friction pads 21 are known in which the edges of the adjacent friction pads are not contiguous in order to create the fluid flow grooves . This non-contiguous arrangement of the friction pads 21 has the consequence of reducing the flexibility and is therefore not desirable. The configuration of the fluid flow grooves according to the invention allows more freedom for the cutting of the friction pads 21, because the internal grooves 10 and the external grooves 11 are not aligned with each other on a friction lining 6 as described. above. An additional complexity in the cutting of the friction pads consists in cutting the friction pads 21 so as to limit the number of friction pads of different shape in order to reduce the complexity of their assembly and thus the cost price of the friction discs 1 .

La montre des patins de friction 21 de forme trapézoïdale assemblés jointivement bord à bord. L’avantage de la forme trapézoïdale est que les bords des patins ne sont pas parallèles aux axes des ondulations et ainsi améliore la raideur des disques de friction. Pour former une garniture de friction 6 à partir de patins de friction trapézoïdaux, il est nécessaire de découper 30 patins de friction 22 présentant deux formes différentes et collés tête-bêche sur le disque de support 3. C’est-à-dire un premier patin de friction 22 pointant vers l’intérieur du disque de friction 6, et un deuxième patin de friction 23 pointant vers l’extérieur du disque de friction 6. Par exemple, les rainures externes 11 sont découpées au travers des premiers patins de friction 22 alors que les rainures internes 10 sont découpées au travers des deuxièmes patins de friction 23. Ainsi, les rainures sont découpées sur le bord le plus large des patins de friction. Le débit de fluide dans les rainures dépend du cube de la hauteur des rainures, il est donc préférable de découper les rainures au travers de la totalité de l’épaisseur des garnitures de friction 6 plutôt que de les former par pressage des garnitures de friction 6. Des rainures internes et externes 10 et 11 dont l’axe principal est incliné par rapport aux rayons du disque de friction sont à favoriser pour augmenter la raideur du disque de friction. Ainsi, la combinaison de la découpe des patins de friction 21 et l’orientation des rainures permettent un contrôle étendu de la raideur du disque de friction pour une même raideur de tôle du disque support 3 et une même compostion du papier constituant la garniture de friction 6.There shows friction pads 21 of trapezoidal shape joined together edge to edge. The advantage of the trapezoidal shape is that the edges of the pads are not parallel to the axes of the undulations and thus improves the stiffness of the friction discs. To form a friction lining 6 from trapezoidal friction pads, it is necessary to cut out 30 friction pads 22 having two different shapes and glued head to tail on the support disk 3. That is to say a first friction pad 22 pointing inward from friction disc 6, and a second friction pad 23 pointing outward from friction disc 6. For example, outer grooves 11 are cut through first friction pads 22 while the internal grooves 10 are cut through the second friction pads 23. Thus, the grooves are cut on the wider edge of the friction pads. The flow of fluid in the grooves depends on the cube of the height of the grooves, so it is preferable to cut the grooves through the entire thickness of the friction linings 6 rather than forming them by pressing the friction linings 6 Internal and external grooves 10 and 11 whose main axis is inclined with respect to the radii of the friction disc are to be favored in order to increase the stiffness of the friction disc. Thus, the combination of the cutting of the friction pads 21 and the orientation of the grooves allow extensive control of the stiffness of the friction disc for the same sheet metal stiffness of the support disc 3 and the same composition of the paper constituting the friction lining. 6.

La montre des patins de friction 21 dont les bords sont découpés radialement par rapport au disque de friction 1 avec des rainures internes et externes 10 et 11 découpées en partie médianes de chaque patin de friction. Dans cette configuration, la forme générale de tous les patins est similaire. La seule différence entre les patins de friction consiste en la disposition de la rainure ce qui donne des patins présentant une rainure externe 11 collés en alternance avec des patins présentant une rainure interne 10.There shows friction pads 21 whose edges are cut radially with respect to friction disc 1 with internal and external grooves 10 and 11 cut out in the middle part of each friction pad. In this configuration, the general shape of all skates is similar. The only difference between the friction pads consists in the arrangement of the groove which gives pads having an external groove 11 glued alternately with pads having an internal groove 10.

La montre une garniture de friction 6 de disque de friction 1 constituée d’un assemblage de patins de friction 21 de forme identique avec des découpes 24 réalisés dans le prolongement des rainures internes 10 et des rainures externes 11. Ainsi, deux patins adjacents 21 présentent une forme identique, mais sont collés sur le disque support 3 par leurs faces opposées.There shows a friction lining 6 of friction disc 1 consisting of an assembly of friction pads 21 of identical shape with cutouts 24 made in the extension of the internal grooves 10 and the external grooves 11. Thus, two adjacent pads 21 have a identical shape, but are glued to the support disk 3 by their opposite faces.

Ainsi, le disque de friction 6 selon l’invention permet d’obtenir une force axiale de décollement des disques de friction 1 et des plateaux métalliques 2 sans les inconvénients de la stagnation du fluide dans les rainures et ainsi en réduisant la dégradation du fluide suite à un échauffement excessif. La génération de cette force axiale à partir de la pression hydrostatique du fluide dans les rainures est importante, car ces systèmes d’embrayage multidisques sont principalement utilisés dans les transmissions DCT dans lesquelles il y en permanence un des embrayages qui frotte.Thus, the friction disc 6 according to the invention makes it possible to obtain an axial force for separating the friction discs 1 and the metal plates 2 without the disadvantages of fluid stagnation in the grooves and thus reducing the degradation of the fluid following to excessive heating. The generation of this axial force from the hydrostatic pressure of the fluid in the grooves is important, because these multi-plate clutch systems are mainly used in DCT transmissions in which one of the clutches is constantly rubbing.

L’invention permet ainsi de contrôler d’une part la force axiale en jouant sur les pertes de charge au niveau des trous traversants 12 et les surfaces des rainures internes 10 en amont et des rainures externes 11 en aval des trous traversants 12, et d’autre part la raideur des disques de friction en jouant sur la configuration des découpes des patins de friction 21 en combinaison de la configuration des rainures internes 0 et externes 11.The invention thus makes it possible to control on the one hand the axial force by acting on the pressure drops at the level of the through holes 12 and the surfaces of the internal grooves 10 upstream and of the external grooves 11 downstream of the through holes 12, and on the other hand the stiffness of the friction discs by varying the configuration of the cutouts of the friction pads 21 in combination with the configuration of the internal 0 and external 11 grooves.

Comme indiqué dans la description qui précède, les différents aspects de l’invention peuvent-être mis en œuvre selon le contexte dans des variantes de configurations différentes de celles décrites ci-dessus. Par exemple, en combinant différentes formes de rainures 10 et 11 avec différentes dispositions des découpes des patins de friction 21.As indicated in the preceding description, the different aspects of the invention may be implemented depending on the context in variant configurations different from those described above. For example, by combining different shapes of grooves 10 and 11 with different arrangements of the cutouts of the friction pads 21.

Naturellement, l’invention est décrite dans ce qui précède à titre d’exemple. Il est entendu que l’homme du métier est à même de réaliser différentes variantes de réalisation de l’invention sans pour autant sortir du cadre de l’invention.Naturally, the invention is described in the foregoing by way of example. It is understood that the person skilled in the art is able to carry out different variant embodiments of the invention without departing from the scope of the invention.

Claims (12)

Disque de friction comprenant un disque support (3) de forme annulaire présentant une première et une deuxième faces principales (4, 5), et une garniture de friction (6) fixée sur chacune desdites première et deuxième faces principales (4, 5) et délimitée par un bord extérieur (7) et un bord intérieur (8) ; la garniture de friction (6) présentant une pluralité de rainures aptes à permettre l’écoulement d’un fluide dans ladite pluralité de rainures sous l’effet de la force centrifuge générée par la rotation du disque ; le disque de friction étant caractérisé en ce que ladite pluralité de rainures comprend :
  • un premier groupe de rainures internes (10) s’étendant du bord intérieur (8) de ladite garniture de friction (6) jusqu’à une zone intermédiaire située entre ledit bord intérieur (8) et ledit bord extérieur (7) de ladite garniture de friction(6) ;
  • un deuxième groupe de rainures externes (11) s’étendant du bord extérieur (7) de ladite garniture de friction (6) jusqu’à ladite zone intermédiaire ; et
  • une pluralité de trous traversants (12) réalisés au travers du disque support (3) et disposés dans ladite zone intermédiaire de manière à ce que le fluide s’écoulant dans une rainure interne (10) de la garniture de friction (6) fixée sur la première face principale (4) aboutisse dans la zone intermédiaire au niveau d’un trou traversant (12) et passe au travers de celui-ci de l’autre côté du disque support (3), et continue à s’écouler dans une rainure externe (11) de la garniture de friction (6) fixée sur la deuxième face principale (5) et située en vis-à-vis de ladite rainure interne (10).
Friction disc comprising a support disc (3) of annular shape having first and second main faces (4, 5), and a friction lining (6) fixed to each of said first and second main faces (4, 5) and delimited by an outer edge (7) and an inner edge (8); the friction lining (6) having a plurality of grooves able to allow the flow of a fluid in said plurality of grooves under the effect of the centrifugal force generated by the rotation of the disc; the friction disc being characterized in that said plurality of grooves comprises:
  • a first group of internal grooves (10) extending from the inner edge (8) of said friction lining (6) to an intermediate zone between said inner edge (8) and said outer edge (7) of said friction lining friction(6);
  • a second group of outer grooves (11) extending from the outer edge (7) of said friction lining (6) to said intermediate zone; And
  • a plurality of through holes (12) made through the support disc (3) and arranged in said intermediate zone so that the fluid flowing in an internal groove (10) of the friction lining (6) fixed on the first main face (4) ends in the intermediate zone at the level of a through hole (12) and passes therethrough on the other side of the support disc (3), and continues to flow in a external groove (11) of the friction lining (6) fixed on the second main face (5) and located vis-à-vis said internal groove (10).
Disque de friction selon la revendication 1, caractérisé en ce que :
  • chaque rainure interne (10) d’une garniture de friction (6) fixée sur la première face principale (4) du disque support (3) est disposée alternativement avec une des rainures externes (11) de la même garniture de friction (6), et en vis-à-vis d’une rainure externe (11) de la garniture de friction (6) fixée sur la deuxième face principale (5) du disque support (3) ; et/ou
  • chaque trou traversant (12) met en communication une rainure interne (10) de la garniture de friction (6) de la première face principale (4) du disque support (3) avec une rainure externe (11) de la garniture de friction (6) de la deuxième face principale (5) du disque support (3) de manière à ce que chaque rainure interne (10) de la garniture de friction (6) sur une face principale (4, 5) du disque support (3) forme avec la rainure externe (11) en vis-à-vis sur l’autre face principale (4, 5) du disque support (3) et le trou traversant (12) qui les relie, un canal d’écoulement du fluide s’étendant du bord intérieur (8) de la garniture de friction (6) fixée sur une face principale (4, 5) au bord extérieur (7) de la garniture de friction (6) fixée sur l’autre face principale (4, 5) du disque support (3).
Friction disc according to Claim 1, characterized in that:
  • each internal groove (10) of a friction lining (6) fixed to the first main face (4) of the support disc (3) is arranged alternately with one of the external grooves (11) of the same friction lining (6) , and facing an outer groove (11) of the friction lining (6) fixed to the second main face (5) of the support disc (3); and or
  • each through hole (12) communicates an internal groove (10) of the friction lining (6) of the first main face (4) of the support disc (3) with an external groove (11) of the friction lining ( 6) of the second main face (5) of the support disc (3) so that each internal groove (10) of the friction lining (6) on a main face (4, 5) of the support disc (3) forms with the outer groove (11) facing each other on the other main face (4, 5) of the support disc (3) and the through hole (12) which connects them, a fluid flow channel s extending from the inner edge (8) of the friction lining (6) fixed on one main face (4, 5) to the outer edge (7) of the friction lining (6) fixed on the other main face (4, 5) of the support disc (3).
Disque de friction selon l’une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les rainures internes (10) et/ou les rainures externes (11) de chaque garniture de friction (6) s’étendent :
  • radialement par rapport au disque support (3) ;
  • selon une direction formant un angle (16) par rapport à une direction radiale du disque support (3) ;
  • selon un arc de cercle s’étendant entre le bord intérieur (8) ou le bord extérieur (7) et ladite zone intermédiaire ; ou
  • selon une forme en col de cygne s’étendant entre le bord intérieur (8) ou le bord extérieur (7) et ladite zone intermédiaire.
Friction disc according to one of Claims 1 or 2, characterized in that the internal grooves (10) and/or the external grooves (11) of each friction lining (6) extend:
  • radially relative to the support disc (3);
  • in a direction forming an angle (16) relative to a radial direction of the support disc (3);
  • along an arc of a circle extending between the inner edge (8) or the outer edge (7) and said intermediate zone; Or
  • according to a gooseneck shape extending between the inner edge (8) or the outer edge (7) and said intermediate zone.
Disque de friction selon l’une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que :
  • chaque rainure interne (10) s’étend entre deux entrées de fluide (17) formées sur le bord intérieur (8) de la garniture de friction (6) ; et/ou
  • chaque rainure externe (11) s’étend entre deux sorties de fluide (18) formées sur le bord extérieur (7) de la garniture de friction (6) ; et
  • chaque trou traversant (12) est situé entre les deux entrées de fluide (17) d’une même rainure interne (10) et/ou entre les deux sorties de fluide (18) d’une même rainure externe (11) en vis-à-vis.
Friction disc according to one of Claims 1 or 2, characterized in that:
  • each internal groove (10) extends between two fluid inlets (17) formed on the inner edge (8) of the friction lining (6); and or
  • each outer groove (11) extends between two fluid outlets (18) formed on the outer edge (7) of the friction lining (6); And
  • each through hole (12) is located between the two fluid inlets (17) of the same internal groove (10) and/or between the two fluid outlets (18) of the same external groove (11) opposite notice.
Disque de friction selon la revendication 4, caractérisé en ce que les rainures externes (11) et internes (10) ont une forme en V, en U, ou en arc de cercle et le trou traversant (12) est situé dans la pointe du V, dans la branche médiane du U, ou dans la partie centrale de l’arc de cercle formé par chaque rainure (10, 11).Friction disc according to Claim 4, characterized in that the external (11) and internal (10) grooves have a V, U or circular arc shape and the through hole (12) is located in the tip of the V, in the middle branch of the U, or in the central part of the arc of a circle formed by each groove (10, 11). Disque de friction selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que plusieurs trous traversants (12) relient la rainure interne (10) de la garniture de friction (6) fixée sur une des faces principales (4, 5) du disque support (3) avec la rainure externe (11) en vis-à-vis de la garniture de friction (6) fixée sur l’autre face principale (4, 5) du disque support (3).Friction disc according to one of the preceding claims, characterized in that several through holes (12) connect the internal groove (10) of the friction lining (6) fixed on one of the main faces (4, 5) of the support disc (3) with the outer groove (11) facing the friction lining (6) fixed on the other main face (4, 5) of the support disc (3). Disque de friction selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les rainures internes (10) et les rainures externes (11) débouchent dans la zone intermédiaire où est situé le trou traversant (12) dans une zone de surpression (14) dimensionnée pour que la pression du fluide se trouvant dans la zone de surpression (14) génère une force (F) dirigée axialement par rapport au disque support (3).Friction disc according to one of the preceding claims, characterized in that the internal grooves (10) and the external grooves (11) open into the intermediate zone where the through hole (12) is located in an overpressure zone (14) dimensioned so that the pressure of the fluid located in the overpressure zone (14) generates a force (F) directed axially with respect to the support disc (3). Disque de friction selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les rainures externes (11) et les rainures internes (10) sont découpées au travers de l’épaisseur de la garniture de friction (6) ; et/ou un réseau de rainures secondaires est formé par un gaufrage (15) de la garniture de friction (6).Friction disc according to any one of the preceding claims, characterized in that the external grooves (11) and the internal grooves (10) are cut through the thickness of the friction lining (6); and/or a network of secondary grooves is formed by an embossing (15) of the friction lining (6). Disque de friction selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la garniture de friction (6) est composée d’une pluralité de patins de friction (21) assemblés bord à bord.Friction disc according to any one of the preceding claims, characterized in that the friction lining (6) consists of a plurality of friction pads (21) assembled edge to edge. Disque de friction selon la revendication 9, caractérisé en ce que les patins de friction (21) présentent une forme trapézoïdale et sont agencés tête-bêche, et/ou les bords latéraux des patins de friction (21) s’étendent dans le prolongement des rainures externes (11) et/ou internes (10).Friction disc according to Claim 9, characterized in that the friction pads (21) have a trapezoidal shape and are arranged head to tail, and/or the side edges of the friction pads (21) extend in the extension of the external (11) and/or internal (10) grooves. Dispositif d’embrayage composé d’une pluralité de disques de friction (1) intercalés entre des plateaux métalliques (2), caractérisé en ce que les disques de friction (1) sont tels que définis dans l’une quelconque des revendications précédentes.Clutch device composed of a plurality of friction discs (1) interposed between metal plates (2), characterized in that the friction discs (1) are as defined in any one of the preceding claims. Dispositif d’embrayage selon la revendication 11, caractérisé en ce que le fluide situé dans les rainures internes (10) est mis sous pression au niveau des trous traversant (12) par la force centrifuge créée par les disques de friction (1) en rotation, et ce fluide sous pression engendre une force (F) dirigée axialement par rapport aux disques de friction (1) de part et d’autre de chaque trou traversant (12) afin de contribuer à écarter les disques de frictions (1) des disques métalliques (2) lorsque le dispositif d’embrayage est ouvert.Clutch device according to Claim 11, characterized in that the fluid located in the internal grooves (10) is pressurized at the level of the through holes (12) by the centrifugal force created by the friction discs (1) in rotation , and this pressurized fluid generates a force (F) directed axially with respect to the friction discs (1) on either side of each through hole (12) in order to contribute to separating the friction discs (1) from the discs metal (2) when the clutch device is open.
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