WO2005071279A1 - Embrayage a friction, notamment pour vehicule automobile, comportant des moyens de frottement differencies. - Google Patents

Embrayage a friction, notamment pour vehicule automobile, comportant des moyens de frottement differencies. Download PDF

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WO2005071279A1
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web
washer
clutch according
complementary
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PCT/FR2005/050006
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Léonardo LAMANA
Pierre Rouchon
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Valeo Embrayages
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D13/00Friction clutches
    • F16D13/58Details
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    • F16F15/123Wound springs
    • F16F15/1238Wound springs with pre-damper, i.e. additional set of springs between flange of main damper and hub

Definitions

  • the present invention relates to a friction clutch, in particular for a motor vehicle, comprising differentiated friction means.
  • a friction clutch has the function of transmitting a torque between a rotary input element and a rotary output element, by pinching the friction between a pressure plate and a flywheel.
  • the input element is formed by a friction disc and the output element is formed by a hub intended in particular to be coupled to a gearbox input shaft.
  • the friction clutch also has the function of ensuring the continuity of the transmitted torque and of filtering vibrations coming from the engine, in particular by means of damping means comprising elastic members and friction means.
  • the gearbox input shaft When the flywheel is coupled to the gearbox input shaft via the friction clutch, the gearbox input shaft is generally subjected to a torque in a first direction, known as direct meaning. In this direct direction, the torque acts in the same direction as the direction of rotation of the motor. If necessary, the driver can apply engine braking by releasing the vehicle accelerator. In this case, the gearbox input shaft is subjected to a torque in a second direction, known as the retrograde direction. In this retrograde direction, the torque acts in the opposite direction to the direction of rotation of the motor. The torque in the backward direction is generally lower than the torque in the forward direction.
  • damping means which, in the direct or retrograde direction of the torque of speeds ensure differentiated friction, high or low, respectively.
  • a friction clutch in particular for a motor vehicle, of the type comprising at least one damper comprising: - rotary input and output elements, - elastic members with circumferential effect carried by first and second guide washers integral in rotation with a first of the input and output elements and by a web integral in rotation with a second of the input and output elements, - friction means, activated by relative angular displacement of the guide washers and the web, comprising a friction member capable of being coupled to the web by complementary circumferential stops, called coupling stops, cooperating with each other only when this web is angularly moves in a predetermined direction relative to the guide washers.
  • the elastic members with a circumferential effect are housed in windows made in the guide washers and the web.
  • a clutch intended in particular to equip a heavy vehicle one can provide three windows formed in the web, circumferentially spaced.
  • the friction member is coupled to the web in the case of the direct torque.
  • differentiated friction is obtained as a function of the direct or retrograde direction of the torque to which the gearbox input shaft is subjected, that is to say a friction intended to cause a first hysteresis in the direct direction, and a friction intended to cause a second hysteresis in the retrograde direction.
  • the friction member comprises a friction washer, the coupling stops being formed by coupling tabs extending the external contour of this friction washer.
  • the coupling tabs are intended to cooperate with complementary coupling stops delimited by notches formed in the contours of the windows of the web. These tabs, housed between the notches and the elastic members, are also driven by these elastic members. These notches make it possible to accommodate the free ends of the coupling tabs between the elastic members and the areas of the contours of the windows forming supports for the elastic members.
  • the coupling notches constitute deficits in material weakening the web.
  • the invention particularly aims to provide means for coupling the friction member with the web when the web moves angularly in the predetermined direction relative to the guide washers, this without weakening the web.
  • the subject of the invention is a friction clutch, in particular for a motor vehicle, of the aforementioned type, characterized in that the complementary coupling stops are provided on the friction member and a member, distinct from the web and from this friction member, integral in rotation with the web, known as an added member.
  • the coupling stops are provided on the added member, distinct from the veil, one avoids weakening this veil by creating coupling notches in the contours of the windows of the veil.
  • a friction clutch according to the invention may also include one or more of the following characteristics: - the coupling stops of the attached member are formed on axial projections each provided with a free end intended to cooperate with the first guide washer, the added member thus forming an axial spacer between the web and the first guide washer; -
  • the veil includes windows for housing and supporting elastic members with a circumferential effect, the added member being coupled in rotation to the veil by means of complementary axial interlocking means provided on the added member and at least one angular sector of the veil separating two windows of this veil, called the intermediate sector; -
  • the complementary axial interlocking means comprise at least one axial pin provided on the insert member fitted into a complementary interlocking orifice formed in the intermediate sector; -
  • the insert is made of plastic or metallic material; -
  • the friction member comprises at least one drive stop capable of cooperating with a complementary drive stop linked to the guide washers; - the complementary drive stop linked to the guide washers is formed by a seat of an elastic member with
  • FIG. 1 is a view in axial section of a friction clutch according to a first embodiment of the invention
  • - Figure 2 is a front view of the friction disc of the friction clutch shown in Figure 1
  • - Figure 3 is a perspective view of the web and the friction member of the friction clutch shown in Figure 1
  • - Figure 4 is a perspective view of the attached member of the friction clutch shown in Figure 1
  • - Figures 5 and 6 are respectively front and rear views of elements of the friction clutch shown in Figure 1, in particular of the friction disc, in a first relative position of the web relative to the guide washers
  • - Figures 7 and 8 are views similar to those of Figures 5 and 6, in a second relative position of the web relative to the guide washers
  • - Figure 9 is an axial sectional view of a friction clutch according to a second embodiment of the invention
  • - Figure 10 is a perspective view of the insert, unidirectional drive washer and friction washer
  • FIG. 1 a friction clutch friction according to a first embodiment of the invention.
  • the clutch is intended to equip a motor vehicle and to couple a driven shaft, such as the input shaft of a gearbox, to a driving shaft, such as the crankshaft of a internal combustion engine.
  • the friction designated by the general reference 20, is provided with damping means comprising in particular a damper 22.
  • This damper 22 is mounted between a rotary input element, such as a friction disc 24, and a rotary element of outlet, such as a cylindrical hub 26, coupled to the driven shaft by means of internal longitudinal grooves formed in this hub.
  • the input and output elements are substantially coaxial.
  • the friction disc 24 is intended to be clamped between a flywheel, integral in rotation with the driving shaft, and a pressure plate actuated by engagement means.
  • the damper comprises first 28 and second 30 guide washers integral with one another and mounted in rotation on the hub 26 by means of annular bearings 32, 34 respectively.
  • the friction disc 24 is fixed to the first guide washer 28, for example by means of rivets.
  • An annular web 36 shown in more detail in FIG. 3, is arranged between the two guide washers 28, 30, coaxially with them, and has a toothing 38 on the inner periphery which meshes with a corresponding toothing of the outer periphery of the hub 26.
  • the damper 22 comprises damping means intended to filter the vibrations between the engine and the gearbox.
  • damping means comprise elastic members with circumferential action (not shown), such as helical springs of high stiffness, housed in windows 40, 42 made respectively in the guide washers 28, 30 and the annular web 36. These elastic members participate in the transmission of a torque between the guide washers 28, 30 and the web 36.
  • the elastic members with circumferential action are distributed in three windows 40, 42 formed in each of the elements among the guide washers 28, 30 and the web 36.
  • the damper 22 thus allows an angular displacement between the guide washers 28, 30 and the web 36 more important than a damper comprising elastic members distributed in four windows. It will be noted that so that the elastic members are not compressed beyond a predetermined threshold, which would harm their lifespan, blocking means 43 are provided, visible in particular in FIGS.
  • These blocking means comprise cylindrical spacers 43P extending axially between the two guide washers 28 and 30 and connecting these two guide washers 28 and 30 in rotation.
  • the cylindrical spacers 43P are capable of moving in windows 43F of the web. , the ends of which serve as a stop for these spacers 43P.
  • the damping means further comprise first 44 and second 45 friction means capable of being activated by relative angular displacement of the guide washers 28, 30 and of the web 36.
  • the first friction means 44 include in particular a friction member 46 capable of being coupled to the web 36 by complementary circumferential stops, called coupling stops 48A, 48B, cooperating with each other only when this web 36 moves angularly in a predetermined direction relative to the guide washers 28, 30.
  • the first friction means 44 are only activated when the web 36 moves angularly relative to the guide washers 28, 30 in the predetermined direction.
  • This predetermined direction corresponds to the case where the gearbox input shaft is subjected to a torque in the direct direction.
  • These complementary coupling stops 48A, 48B are formed on the friction member 46 and a member 50, distinct from the web 36 and from this friction member 46, integral in rotation with the web 36.
  • This member 50 shown in more detail on Figure 4, is said attached member.
  • the friction member 46 comprises a unidirectional drive washer 51, axially free relative to the web 36, interposed axially between the first guide washer 28 and the friction disc 24, so as to cooperate with complementary friction surfaces integral of the first guide washer 28 and of the friction disc 24.
  • the added member 50 participates in the centering of the unidirectional drive washer 51.
  • the complementary friction surfaces integral with the friction disc 24 are provided on legs P with axial elastic effect extending substantially radially the friction disc 24 towards its center (see FIG. 2). These tabs P, by their axial elastic effect, also have a function of tightening the unidirectional drive washer 51 against the first guide washer 28. According to a first variant shown in FIG.
  • the tabs P are each provided with 'a free end extended circumferentially by two opposite branches P1 and P2 carrying the friction surfaces. These branches P1 and P2 optimize the friction.
  • the complementary friction surfaces integral with the friction disc 24 are formed on an attached washer R. This washer R is linked in rotation to the friction disc 24 at means of lugs RP cooperating with notches E, visible in FIG. 2, formed on the lugs P of the friction disc 24.
  • the coupling stops 48A of the friction member 46 are formed by teeth 52 formed on an internal contour of the unidirectional drive washer 51. In the first embodiment, the coupling stops 48A are delimited by a folded edge of the teeth 52.
  • the added member 50 is coupled in rotation to the web 36 using means d 'complementary axial fitting 53 provided on this insert 50 and on three angular sectors 54 of the web 36, called intermediate sectors 54. Each intermediate sector 54 angularly separates two successive windows 42 of this web 36.
  • the axial fitting means 53 comprise three axial pins 56 formed on the insert 50 and fitted into orifices 57 of complementary nesting formed in the intermediate sectors 54, that is to say in sectors of the veil comprising enough material not to weaken this veil.
  • the coupling stops 48B of the added member 50 are formed on axial projections 58 each provided with a free end 59 intended to cooperate with the first guide washer 28. The added member 50 thus forms an axial spacer between the web 36 and the first guide washer 28.
  • the added member 50 is preferably made of plastic, but if necessary can be made of metallic material. It will be noted that the load of the first friction means 44 depends, in this first embodiment of the invention, only on the structure of the friction disc 24.
  • the friction 20 comprises means for returning the friction member 46 towards a position of cooperation of the complementary coupling stops 48A, 48B.
  • These return means comprise drive stops 60 formed on peripheral lugs 61 of the unidirectional drive washer 51, capable of cooperating with complementary drive stops 62 linked in rotation to the guide washers 28, 30 in the case of the retrograde couple.
  • each complementary drive stop 62 is formed by a seat 63 of an elastic member with a circumferential effect. It will be noted that, in the case of the retrograde torque, each seat 63 is supported on the washers 28, 30 so as to be linked to the movement of these washers 28, 30 and bring back the stops of coupling 48A of the unidirectional drive washer 51 in contact with the coupling stops 48B of the added member 50, as soon as the retrograde torque ceases.
  • the second friction means 45 are permanently active independently of the direction of angular displacement of the web 36 relative to the guide washers 28, 30.
  • the second friction means 45 comprise complementary friction surfaces integral with the free ends 59 of the axial projections 58 of the insert 50 and of the first guide washer 28.
  • the second friction means 45 further comprise complementary friction surfaces integral with the web 36 and with a friction washer 64 integral in rotation with the second guide washer 30.
  • This friction washer 64 is resiliently urged against the web 36 by means of an elastic member 66 with an axial effect.
  • the coupling stops 48B of the added member 50 cooperate with the coupling stops 48A formed on the unidirectional drive washer 51 so as to activate the first friction means 44: the drive washer unidirectional 51 is coupled to the web 36 via the added member 50 and cooperates with the complementary friction surfaces integral with the friction disc 24 and the first guide washer 28.
  • the gearbox input shaft speeds is subjected to a torque in the retrograde direction (FIGS. 7 and 8)
  • only the second friction means 45 are active so as to provide lower friction than in the direct direction.
  • the web 36 undergoes a relative angular displacement relative to the unidirectional drive washer 51 so that the coupling stops 48A and 48B no longer cooperate together.
  • the locking means 43 prevent contact of the teeth 52 with the projections 58.
  • FIG. 9 shows a friction device 20 according to a second embodiment of the invention.
  • the friction member 46 of the first friction means 44 comprises first 76 and second 78 friction washers intended to cooperate respectively with the first 28 and second 30 guide washers.
  • the unidirectional drive washer 51 of the first friction means 44 is axially free relative to the web 36 and interposed axially between the friction washers 76 and 78.
  • the coupling stops 48A are delimited by the edge of the teeth 52.
  • the first friction washer 76 is axially free relative to the unidirectional drive washer 51.
  • This friction washer 76 has connecting lugs 76P in rotation with the unidirectional drive washer 51 cooperating with complementary orifices 77 formed in the unidirectional drive washer 51 (these orifices 77 are visible in FIG. 12).
  • a first elastic member 80 with an axial effect works in compression between the first friction washer 76 and the unidirectional drive washer 51 so as to urge this friction washer 76 against the first guide washer 28.
  • This first guide washer 28 and the first friction washer 76 therefore form first friction surfaces complementary to the first friction means 44.
  • the web 36 is interposed axially between the unidirectional drive washer 51 and the second friction washer 78 (see in particular FIG. 11).
  • the second friction washer 78 is axially integral with the unidirectional drive washer 51 and linked in rotation to this unidirectional drive washer 51 by means 82 visible in FIGS. 10 and 11. These means 82 include for example tabs peripherals formed on the friction washer 78.
  • a second elastic member 84 works in compression between the web 36 and the second friction washer 78, so as to urge the second friction washer 78 against the second guide washer 30. This second washer guide 30 and the second friction washer 78 therefore form second friction surfaces complementary to the first friction means 44.
  • the second friction means 45 (which are permanently active independently of the direction of angular displacement of the web 36 relative to the guide washers 28, 30) only include d es complementary friction surfaces integral with the free ends 59 of the axial projections 58 of the added member 50 and of the first guide washer 28.
  • the damping means further comprise third friction means 86 which are only activated, unlike the first friction means 44, when the web 36 moves angularly relative to the washers guide 28, 30 in a direction opposite to the predetermined direction. This predetermined direction corresponds to the case where the gearbox input shaft is subjected to a torque in the retrograde direction.
  • third friction means 86 comprise complementary friction surfaces formed by the surfaces in contact with the web 36 and the second elastic member 84.
  • the friction in the direct and indirect directions can be adjusted independently of one another, in particular by choosing first 80 and second 84 elastic members of appropriate stiffness.
  • the invention is not limited to the embodiments previously described.
  • the shock absorber 22 may comprise elastic members distributed in more than three windows provided in each of the elements among the guide washers 28, 30 and the web 36.
  • the friction 20 may include the shock absorber 22, forming a main shock absorber, as well as a conventional pre-shock absorber. It will be noted in this case that the structure of the first friction means 44 is independent of that of the pre-damper, both with regard to the load requesting the first friction means 44 and the balance of forces in all of the elements constituting these first means of friction 44.

Abstract

Cet embrayage comprend au moins un amortisseur (22) comportant des éléments rotatifs d'entrée (24) et de sortie (26), des organes élastiques à effet circonférentiel portés par des première (28) et seconde (30) rondelles de guidage solidaires en rotation d'un premier des éléments d'entrée (24) et de sortie (26) et par un voile (36) solidaire en rotation d'un second des éléments d'entrée (24) et de sortie (26). Il comporte en outre des moyens de frottement (44), activés par déplacement angulaire relatif des rondelles de guidage (28, 30) et du voile (36), comportant un organe de frottement (46) susceptible d’être couplé au voile (36) par des butées circonférentielles complémentaires, coopérant entre elles uniquement lorsque ce voile (36) se déplace angulairement dans un sens prédéterminé par rapport aux rondelles de guidage (28, 30). Les butées circonférentielles complémentaires sont ménagées sur l’organe de frottement (46) et un organe (50), distinct du voile (36) et de cet organe de frottement (46), solidaire en rotation du voile (36).

Description

Embrayage à friction, notamment pour véhicule automobile, comportant des moyens de frottement différenciés La présente invention concerne un embrayage à friction, notamment pour véhicule automobile, comportant des moyens de frottement différenciés. Dans un véhicule automobile, un embrayage à friction a pour fonction de transmettre un couple entre un élément rotatif d'entrée et un élément rotatif de sortie, par pincement de la friction entre un plateau de pression et un volant moteur. En général, l'élément d'entrée est formé par un disque de friction et l'élément de sortie est formé par un moyeu destiné notamment à être couplé à un arbre d'entrée de boîte de vitesses. L'embrayage à friction a aussi pour fonction d'assurer la continuité du couple transmis et de filtrer les vibrations en provenance du moteur, notamment grâce à des moyens d'amortissement comportant des organes élastiques et des moyens de frottement. Lorsque le volant moteur est couplé à l'arbre d'entrée de boîte de vitesses par l'intermédiaire de l'embrayage à friction, l'arbre d'entrée de boîte de vitesses est généralement soumis à un couple selon un premier sens, dit sens direct. Dans ce sens direct, le couple agit dans le même sens que le sens de rotation du moteur. Le cas échéant, le conducteur peut effectuer un freinage moteur en relâchant l'accélérateur du véhicule. Dans ce cas, l'arbre d'entrée de boîte de vitesses est soumis à un couple selon un second sens, dit sens rétrograde. Dans ce sens rétrograde, le couple agit dans le sens inverse du sens de rotation du moteur. Le couple dans le sens rétrograde est en général moins élevé que le couple dans le sens direct. C'est pourquoi, afin d'éviter le blocage des moyens d'amortissement de l'embrayage dans le cas du couple rétrograde, ces moyens d'amortissement comprennent habituellement des moyens de frottement qui selon le sens direct ou rétrograde du couple de vitesses assurent des frottements différenciés, respectivement, important ou faible. On a donc proposé dans l'état de la technique un embrayage à friction, notamment pour véhicule automobile, du type comprenant au moins un amortisseur comportant : - des éléments rotatifs d'entrée et de sortie, - des organes élastiques à effet circonférentiel portés par des première et seconde rondelles de guidage solidaires en rotation d'un premier des éléments d'entrée et de sortie et par un voile solidaire en rotation d'un second des éléments d'entrée et de sortie, - des moyens de frottement, activés par déplacement angulaire relatif des rondelles de guidage et du voile, comportant un organe de frottement susceptible d'être couplé au voile par des butées circonférentielles complémentaires, dites butées de couplage, coopérant entre elles uniquement lorsque ce voile se déplace angulairement dans un sens prédéterminé par rapport aux rondelles de guidage. Habituellement, les organes élastiques à effet circonférentiel sont logés dans des fenêtres ménagées dans les rondelles de guidage et le voile. Dans un embrayage destiné notamment à équiper un poids lourd, on peut prévoir trois fenêtres ménagées dans le voile, espacées circonférentiellement. L'organe de frottement est couplé au voile dans le cas du couple direct. Ainsi, on obtient des frottements différenciés en fonction du sens direct ou rétrograde du couple auquel est soumis l'arbre d'entrée de boîte, c'est à dire un frottement destiné à provoquer une première hystérésis dans le sens direct, et un frottement destiné à provoquer une seconde hystérésis dans le sens rétrograde. En général, l'organe de frottement comporte une rondelle de frottement, les butées de couplage étant formées par des pattes de couplage prolongeant le contour externe de cette rondelle de frottement. Dans ce cas, les pattes de couplages sont destinées à coopérer avec des butées de couplage complémentaires délimitées par des encoches ménagées dans les contours des fenêtres du voile. Ces pattes, logées entre les encoches et les organes élastiques, sont également entraînées par ces organes élastiques. Ces encoches permettent de loger les extrémités libres des pattes de couplage entre les organes élastiques et les zones des contours des fenêtres formant appuis pour les organes élastiques. Cependant, les encoches de couplage constituent des déficits de matière fragilisant le voile. L'invention a notamment pour but de proposer des moyens de couplage de l'organe de frottement avec le voile lorsque ce voile se déplace angulairement dans le sens prédéterminé par rapport aux rondelles de guidage, ceci sans fragiliser le voile. A cet effet, l'invention a pour objet un embrayage à friction, notamment pour véhicule automobile, du type précité, caractérisé en ce que les butées de couplage complémentaires sont ménagées sur l'organe de frottement et un organe, distinct du voile et de cet organe de frottement, solidaire en rotation du voile, dit organe rapporté. Ainsi, en ménageant les butées de couplage sur l'organe rapporté, distinct du voile, on évite de fragiliser ce voile en créant des encoches de couplage dans les contours des fenêtres du voile. Un embrayage à friction selon l'invention peut en outre comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - les butées de couplage de l'organe rapporté sont ménagées sur des saillies axiales munies chacune d'une extrémité libre destinée à coopérer avec la première rondelle de guidage, l'organe rapporté formant ainsi une entretoise axiale entre le voile et la première rondelle de guidage ; - le voile comprend des fenêtres de logement et d'appui des organes élastiques à effet circonférentiel, l'organe rapporté étant couplé en rotation au voile à l'aide de moyens d'emboîtement axial complémentaires ménagés sur l'organe rapporté et au moins un secteur angulaire du voile séparant deux fenêtres de ce voile, dit secteur intermédiaire ; - les moyens d'emboîtement axial complémentaires comprennent au moins un pion axial ménagé sur l'organe rapporté emboîté dans un orifice d'emboîtement complémentaire ménagé dans le secteur intermédiaire ; - l'organe rapporté est en matière plastique ou métallique ; - l'organe de frottement comporte au moins une butée d'entraînement susceptibles de coopérer avec une butée d'entraînement complémentaire liée aux rondelles de guidage ; - la butée d'entraînement complémentaire liée aux rondelles de guidage est formée par un siège d'organe élastique à effet circonférentiel ; - l'élément d'entrée est formé par un disque de friction couplé, par exemple, à un vilebrequin d'un moteur, l'organe de frottement étant libre axialement par rapport au voile et étant intercalé axialement entre la première rondelle de guidage et le disque de friction de façon à coopérer avec des surfaces de frottement complémentaires solidaires de la première rondelle de guidage et du disque de friction ; - les surfaces de frottement complémentaires solidaires du disque de friction sont ménagées sur des pattes à effet élastique axial prolongeant sensiblement radialement le disque de friction vers son centre ; - les pattes sont munies chacune d'une extrémité libre prolongée circonférentiellement par deux branches opposées portant les surfaces de frottement : - les surfaces de frottement complémentaires solidaires du disque de friction sont ménagées sur une rondelle rapportée, liée en rotation au disque de friction au moyen de pattes coopérant avec des encoches de ce disque de friction ; - l'embrayage comprend un organe élastique à effet axial travaillant en compression entre le voile et la seconde rondelle de frottement ; - l'organe de frottement comprend des première et seconde rondelles de frottement destinées à coopérer respectivement avec les première et seconde rondelles de guidage, une rondelle d'entraînement unidirectionnel, liée en rotation aux rondelles de frottement, sur laquelle sont ménagées les butées de couplage ; - la rondelle d'entraînement unidirectionnel est, d'une part, libre axialement par rapport au voile et, d'autre part, intercalée axialement entre les rondelles de frottement ; - la première rondelle de frottement est libre axialement par rapport à la rondelle d'entraînement unidirectionnel, un premier organe élastique à effet axial travaillant en compression entre cette première rondelle de frottement et cette rondelle d'entraînement unidirectionnel ; - le voile est intercalé axialement entre la rondelle d'entraînement unidirectionnel et la seconde rondelle de frottement, la seconde rondelle de frottement étant solidaire axialement de la rondelle d'entraînement unidirectionnel, un second organe élastique à effet axial travaillant en compression entre le voile et la seconde rondelle de frottement ; - la butée d'entraînement est ménagée sur la rondelle d'entraînement unidirectionnel ; - l'élément de sortie est formé par un moyeu susceptible d'être couplé à un arbre de boîte de vitesses ; - les organes élastiques à effet circonférentiel sont répartis dans trois fenêtres ménagées dans chacun des éléments parmi les rondelles de guidage et le voile ; - l'organe rapporté participe au centrage de l'organe de frottement. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un embrayage à friction selon un premier mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2 est une vue de face du disque de friction de l'embrayage à friction représenté sur la figure 1 ; - la figure 3 est une vue en perspective du voile et de l'organe de frottement de l'embrayage à friction représenté sur la figure 1 ; - la figure 4 est une vue en perspective de l'organe rapporté de l'embrayage à friction représenté sur la figure 1 ; - les figures 5 et 6 sont respectivement des vues de face et arrière d'éléments de l'embrayage à friction représenté sur la figure 1 , notamment du disque de friction, dans une première position relative du voile par rapport aux rondelles de guidage ; - les figures 7 et 8 sont des vues similaires à celles des figures 5 et 6, dans une seconde position relative du voile par rapport aux rondelles de guidage ; - la figure 9 est une vue en coupe axiale d'un embrayage à friction selon un second mode de réalisation de l'invention ; - la figure 10 est une vue en perspective des organe rapporté, rondelle d'entraînement unidirectionnel et rondelle de frottement de l'embrayage à friction représenté sur la figure 9; - la figure 11 est une vue en perspective, suivant un autre point de vue, des éléments de la figure 10 et d'autres éléments de l'embrayage à friction représenté sur la figure 9 ; - la figure 12 est une vue en perspective de la rondelle d'entraînement unidirectionnel de l'embrayage à friction représenté sur la figure 9 ; - la figure 13 est une vue similaire à la figure 2 d'un disque de friction selon une première variante du premier mode de réalisation de l'invention ; - la figure 14 est une vue similaire à la figure 1 d'un embrayage comprenant un disque de friction selon une seconde variante du premier mode de réalisation de l'invention. On a représenté sur la figure 1 une friction d'embrayage à friction selon un premier mode de réalisation de l'invention. Dans l'exemple décrit, l'embrayage est destiné à équiper un véhicule automobile et à coupler un arbre mené, tel que l'arbre d'entrée d'une boîte de vitesses, à un arbre menant, tel que le vilebrequin d'un moteur à combustion interne. La friction, désignée par la référence générale 20, est munie de moyens d'amortissement comportant notamment un amortisseur 22. Cet amortisseur 22 est monté entre un élément rotatif d'entrée, tel qu'un disque de friction 24, et un élément rotatif de sortie, tel qu'un moyeu cylindrique 26, couplé à l'arbre mené à l'aide de cannelures longitudinales internes ménagées dans ce moyeu. Les éléments d'entrée et de sortie sont sensiblement coaxiaux. De façon connue, le disque de friction 24 est destiné à être serré entre un volant moteur, solidaire en rotation de l'arbre menant, et un plateau de pression actionné par des moyens embrayeurs. L'amortisseur comprend des première 28 et seconde 30 rondelles de guidage solidaires l'une de l'autre et montées en rotation sur le moyeu 26 au moyen de paliers annulaires 32, 34 respectivement. Le disque de friction 24 est fixé sur la première rondelle de guidage 28, par exemple au moyen de rivets. Un voile annulaire 36, représenté plus en détail sur la figure 3, est agencé entre les deux rondelles de guidage 28, 30, coaxialement à celles-ci, et comporte en périphérie interne une denture 38 qui engrène avec une denture correspondante de la périphérie externe du moyeu 26. L'amortisseur 22 comporte des moyens d'amortissement destinés à filtrer les vibrations entre le moteur et la boîte de vitesses. Ces moyens d'amortissement comprennent des organes élastiques à action circonférentielle (non représentés), tels que des ressorts hélicoïdaux de forte raideur, logés dans des fenêtres 40,42 ménagées respectivement dans les rondelles de guidage 28, 30 et le voile annulaire 36. Ces organes élastiques participent à la transmission d'un couple de rotation entre les rondelles de guidage 28, 30 et le voile 36. Dans l'exemple décrit, les organes élastiques à action circonférentielle sont répartis dans trois fenêtres 40, 42 ménagées dans chacun des éléments parmi les rondelles de guidage 28, 30 et le voile 36. L'amortisseur 22 permet ainsi un déplacement angulaire entre les rondelles de guidage 28, 30 et le voile 36 plus important qu'un amortisseur comportant des organes élastiques répartis dans quatre fenêtres. On notera qu'afin que les organes élastiques ne soient pas comprimés au delà d'un seuil prédéterminé, ce qui nuirait à leur durée de vie, on prévoit des moyens de blocage 43, visibles notamment sur les figures 5 et 7, dont la fonction est de limiter le déplacement angulaire entre le voile 36 et les rondelles de guidage 28,30. Ces moyens de blocage comportent des entretoises cylindriques 43P s'étendant axialement entre les deux rondelles de guidage 28 et 30 et liant en rotation ces deux rondelles de guidage 28 et 30. Les entretoises cylindriques 43P sont susceptibles de se déplacer dans des fenêtres 43F du voile, dont les extrémités servent de butée d'arrêt pour ces entretoises 43P. Les moyens d'amortissement comportent en outre des premiers 44 et seconds 45 moyens de frottement susceptibles d'être activés par déplacement angulaire relatif des rondelles de guidage 28, 30 et du voile 36. Les premiers moyens de frottement 44 comportent notamment un organe de frottement 46 susceptible d'être couplé au voile 36 par des butées circonférentielles complémentaires, dites butées de couplage 48A, 48B, coopérant entre elles uniquement lorsque ce voile 36 se déplace angulairement dans un sens prédéterminé par rapport aux rondelles de guidage 28, 30. Ainsi, les premiers moyens de frottement 44 ne sont activés que lorsque le voile 36 se déplace angulairement par rapport aux rondelles de guidage 28, 30 dans le sens prédéterminé. Ce sens prédéterminé correspond au cas où l'arbre d'entrée de boîte de vitesses est soumis à un couple selon le sens direct. Ces butées de couplage complémentaires 48A, 48B sont ménagées sur l'organe de frottement 46 et un organe 50, distinct du voile 36 et de cet organe de frottement 46, solidaire en rotation du voile 36. Cet organe 50, représenté plus en détails sur la figure 4, est dit organe rapporté. L'organe de frottement 46 comporte une rondelle d'entraînement unidirectionnel 51, libre axialement par rapport au voile 36, intercalée axialement entre la première rondelle de guidage 28 et le disque de friction 24, de façon à coopérer avec des surfaces de frottement complémentaires solidaires de la première rondelle de guidage 28 et du disque de friction 24. On notera que l'organe rapporté 50 participe au centrage de la rondelle d'entraînement unidirectionnel 51. Dans le premier mode de réalisation de l'invention, les surfaces de frottement complémentaires solidaires du disque de friction 24 sont ménagées sur des pattes P à effet élastique axial prolongeant sensiblement radialement le disque de friction 24 vers son centre (voir figure 2). Ces pattes P, de par leur effet élastique axial, ont aussi une fonction de serrage de la rondelle d'entraînement unidirectionnel 51 contre la première rondelle de guidage 28. Selon une première variante représentée sur la figure 13, les pattes P sont munies chacune d'une extrémité libre prolongée circonférentiellement par deux branches P1 et P2 opposées portant les surfaces de frottement. Ces branches P1 et P2 optimisent le frottement. Selon une seconde variante représentée sur la figure 14, les surfaces de frottement complémentaires solidaires du disque de friction 24 sont ménagées sur une rondelle rapportée R. Cette rondelle R est liée en rotation au disque de friction 24 au moyen de pattes RP coopérant avec des encoches E, visibles sur la figure 2, ménagées sur les pattes P du disque de friction 24. Les butées de couplage 48A de l'organe de frottement 46 sont formées par des dents 52 ménagées sur un contour interne de la rondelle d'entraînement unidirectionnel 51. Dans le premier mode de réalisation, les butées de couplage 48A sont délimitées par un bord plié des dents 52. L'organe rapporté 50 est couplé en rotation au voile 36 à l'aide de moyens d'emboîtement axial complémentaires 53 ménagés sur cet organe rapporté 50 et sur trois secteurs angulaires 54 du voile 36, dits secteurs intermédiaires 54. Chaque secteur intermédiaire 54 sépare angulairement deux fenêtres 42 successives de ce voile 36. Les moyens d'emboîtement axial 53 comprennent trois pions axiaux 56 ménagés sur l'organe rapporté 50 et emboîtés dans des orifices 57 d'emboîtement complémentaires ménagés dans les secteurs intermédiaires 54, c'est à dire dans des secteurs du voile comportant suffisamment de matière pour ne pas fragiliser ce voile. Les butées de couplage 48B de l'organe rapporté 50 sont ménagées sur des saillies axiales 58 munies chacune d'une extrémité libre 59 destinée à coopérer avec la première rondelle de guidage 28. L'organe rapporté 50 forme ainsi une entretoise axiale entre le voile 36 et la première rondelle de guidage 28. L'organe rapporté 50 est préférablement en matière plastique, mais le cas échéant peut être réalisé en matière métallique. On notera que la charge des premiers moyens de frottement 44 ne dépend, dans ce premier mode de réalisation de l'invention, que de la structure du disque de friction 24. Afin d'activer les premiers moyens de frottement 44 dès l'application à l'arbre d'entrée de boîte de vitesses d'un couple dans le sens direct (notamment lorsque ce couple direct succède à un couple dans le sens rétrograde), la friction 20 comprend des moyens de retour de l'organe de frottement 46 vers une position de coopération des butées de couplage complémentaires 48A ,48B. Ces moyens de retour comprennent des butées d'entraînement 60 ménagées sur des pattes périphériques 61 de la rondelle d'entraînement unidirectionnel 51, susceptibles de coopérer avec des butées d'entraînement complémentaires 62 liées en rotation aux rondelles de guidage 28, 30 dans le cas du couple rétrograde. De préférence, comme cela est représenté sur la figure 3, chaque butée d'entraînement complémentaire 62 est formée par un siège 63 d'organe élastique à effet circonférentiel. On notera que, dans le cas du couple rétrograde, chaque siège 63 est en appui sur les rondelles 28, 30 de façon à être lié au mouvement de ces rondelles 28, 30 et ramener les butées de couplage 48A de la rondelle d'entraînement unidirectionnel 51 au contact des butées de couplage 48B de l'organe rapporté 50, dès la cessation du couple rétrograde. Les seconds moyens de frottement 45 sont actifs en permanence indépendamment du sens de déplacement angulaire du voile 36 par rapport aux rondelles de guidage 28, 30. Les seconds moyens de frottement 45 comprennent des surfaces de frottement complémentaires solidaires des extrémités libres 59 des saillies axiales 58 de l'organe rapporté 50 et de la première rondelle de guidage 28. Les seconds moyens de frottement 45 comprennent en outre des surfaces de frottement complémentaires solidaires du voile 36 et d'une rondelle de frottement 64 solidaire en rotation de la seconde rondelle de guidage 30. Cette rondelle de frottement 64 est sollicitée élastiquement contre le voile 36 au moyen d'un organe élastique 66 à effet axial. On décrira ci-dessous certains aspects du fonctionnement de la friction 20 selon ce premier mode de réalisation de l'invention. Lorsque l'arbre d'entrée de boîte de vitesses est soumis à un couple selon le sens direct (figures 5 et 6), les premiers 44 et seconds 45 moyens de frottement sont actifs de façon à fournir des frottements relativement importants afin de filtrer efficacement les vibrations du moteur. En effet, dans ce cas, les butées de couplage 48B de l'organe rapporté 50 coopèrent avec les butées de couplage 48A ménagées sur la rondelle d'entraînement unidirectionnel 51 de manière à activer les premiers moyens de frottement 44 : la rondelle d'entraînement unidirectionnel 51 est couplée au voile 36 par l'intermédiaire de l'organe rapporté 50 et coopère avec les surfaces de frottement complémentaires solidaires du disque de friction 24 et de la première rondelle de guidage 28. Lorsque l'arbre d'entrée de boîtes de vitesses est soumis à un couple selon le sens rétrograde (figures 7 et 8), seuls les seconds moyens de frottement 45 sont actifs de façon à fournir des frottements plus faibles que dans le sens direct. En effet, dans ce cas, le voile 36 subit un déplacement angulaire relatif par rapport à la rondelle d'entraînement unidirectionnel 51 de manière à ce que les butées de couplage 48A et 48B ne coopèrent plus ensemble. Les moyens de blocage 43 empêchent le contact des dents 52 avec les saillies 58. Le voile 36 et l'organe de frottement 46 sont découplés et les premiers moyens de frottement 44 sont désactivés. On a représenté sur la figure 9 un dispositif de friction 20 selon un second mode de réalisation de l'invention. Sur cette figure 9, les éléments analogues à ceux des figures précédentes sont désignés par des références identiques. Dans ce second mode de réalisation, l'organe de frottement 46 des premiers moyens de frottement 44 comprend des première 76 et seconde 78 rondelles de frottement destinées à coopérer respectivement avec les première 28 et seconde 30 rondelles de guidage. Par ailleurs, la rondelle d'entraînement unidirectionel 51 des premiers moyens de frottement 44 est libre axialement par rapport au voile 36 et intercalée axialement entre les rondelles de frottement 76 et 78. On notera, en se référant à la figure 12, que dans le second mode de réalisation, les butées de couplage 48A sont délimitées par la tranche des dents 52. La première rondelle de frottement 76 est libre axialement par rapport à la rondelle d'entraînement unidirectionel 51. Cette rondelle de frottement 76 comporte des pattes 76P de liaison en rotation avec la rondelle d'entraînement unidirectionnel 51 coopérant avec des orifices complémentaires 77 ménagés dans la rondelle d'entraînement unidirectionnel 51 (ces orifices 77 sont visibles sur la figure 12). Un premier organe élastique 80 à effet axial travaille en compression entre la première rondelle de frottement 76 et la rondelle d'entraînement unidirectionel 51 de manière à solliciter cette rondelle de frottement 76 contre la première rondelle de guidage 28. Cette première rondelle de guidage 28 et la première rondelle de frottement 76 forment donc des première surfaces de frottement complémentaires des premiers moyens de frottement 44. Le voile 36 est intercalé axialement entre la rondelle d'entraînement unidirectionel 51 et la seconde rondelle de frottement 78 (voir notamment la figure 11). La seconde rondelle de frottement 78 est solidaire axialement de la rondelle d'entraînement unidirectionel 51 et liée en rotation à cette rondelle d'entraînement unidirectionnel 51 grâce à des moyens 82 visibles sur les figures 10 et 11. Ces moyens 82 comportent par exemple des pattes périphériques ménagées sur la rondelle de frottement 78. Un second organe élastique 84 travaille en compression entre le voile 36 et la seconde rondelle de frottement 78, de manière à solliciter la seconde rondelle de frottement 78 contre la seconde rondelle de guidage 30. Cette seconde rondelle de guidage 30 et la seconde rondelle de frottement 78 forment donc des secondes surfaces de frottement complémentaires des premiers moyens de frottement 44. Dans le second mode de réalisation de l'invention, les seconds moyens de frottement 45 (qui sont actifs en permanence indépendamment du sens de déplacement angulaire du voile 36 par rapport aux rondelles de guidage 28, 30) ne comprennent que des surfaces de frottement complémentaires solidaires des extrémités libres 59 des saillies axiales 58 de l'organe rapporté 50 et de la première rondelle de guidage 28. Dans le second mode de réalisation de l'invention, les moyens d'amortissement comprennent de plus des troisièmes moyens de frottement 86 qui ne sont activés que, contrairement aux premiers moyens de frottement 44, lorsque le voile 36 se déplace angulairement par rapport aux rondelles de guidage 28, 30 dans un sens opposé au sens prédéterminé. Ce sens prédéterminé correspond au cas où l'arbre d'entrée de boîte de vitesses est soumis à un couple selon le sens rétrograde. Ces troisièmes moyens de frottement 86 comprennent des surfaces de frottement complémentaires formées par les surfaces en contact du voile 36 et le second organe élastique 84. On décrira ci-dessous certains aspects du fonctionnement de la friction 20 selon le second mode de réalisation de l'invention. Comme dans le premier mode de réalisation de l'invention, lorsque l'arbre d'entrée de boîte de vitesses est soumis à un couple selon le sens direct, les premiers 44 et seconds 45 moyens de frottement sont actifs de façon à fournir des frottements relativement importants afin de filtrer efficacement les vibrations du moteur. Lorsque l'arbre d'entrée de boîtes de vitesses est soumis à un couple selon le sens rétrograde, les premiers moyens de frottement sont désactivés du fait de la cessation du déplacement relatif entre les rondelles de guidages 28, 30 et l'organe de frottement 46. Par contre, les seconds 45 et troisièmes 86 moyens de frottement sont actifs de façon à fournir des frottements plus faibles que dans le sens direct. On notera donc que les frottements dans les sens direct et indirect peuvent être réglés indépendamment les uns des autres en choisissant notamment des premier 80 et second 84 organes élastiques de raideurs appropriées. L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation précédemment décrits. En particulier, l'amortisseur 22 peut comporter des organes élastiques répartis dans plus de trois fenêtres ménagées dans chacun des éléments parmi les rondelles de guidage 28, 30 et le voile 36. Par ailleurs, la friction 20 peut comporter l'amortisseur 22, formant un amortisseur principal, ainsi qu'un pré-amortisseur classique. On notera dans ce cas que la structure des premiers moyens de frottement 44 est indépendante de celle du préamortisseur, aussi bien en ce qui concerne la charge sollicitant les premiers moyens de frottement 44 que l'équilibre des efforts dans l'ensemble des éléments constituant ces premiers moyens de frottement 44.

Claims

REVENDICATIONS
1. Embrayage à friction, notamment pour véhicule automobile, du type comprenant au moins un amortisseur (22) comportant : - des éléments rotatifs d'entrée (24) et de sortie (26), - des organes élastiques à effet circonférentiel portés par des première (28) et seconde (30) rondelles de guidage solidaires en rotation d'un premier des éléments d'entrée (24) et de sortie (26) et par un voile (36) solidaire en rotation d'un second des éléments d'entrée (24) et de sortie (26), - des moyens de frottement (44), activés par déplacement angulaire relatif des rondelles de guidage (28, 30) et du voile (36), comportant un organe de frottement (46) susceptible d'être couplé au voile (36) par des butées circonférentielles complémentaires, dites butées de couplage (48A, 48B), coopérant entre elles uniquement lorsque ce voile (36) se déplace angulairement dans un sens prédéterminé par rapport aux rondelles de guidage (28, 30), caractérisé en ce que les butées de couplage complémentaires (48A, 48B) sont ménagées sur l'organe de frottement (46) et un organe (50), distinct du voile (36) et de cet organe de frottement (46), solidaire en rotation du voile (36), dit organe rapporté (50).
2. Embrayage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les butées de couplage (48B) de l'organe rapporté (50) sont ménagées sur des saillies axiales (58) munies chacune d'une extrémité libre (59) destinée à coopérer avec la première rondelle de guidage (28), l'organe rapporté (50) formant ainsi une entretoise axiale entre le voile (36) et la première rondelle de guidage (28).
3. Embrayage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le voile (36) comprend des fenêtres (42) de logement et d'appui des organes élastiques à effet circonférentiel, l'organe rapporté (50) étant couplé en rotation au voile (36) à l'aide de moyens (53) d'emboîtement axial complémentaires ménagés sur l'organe rapporté (50) et au moins un secteur angulaire (54) du voile (36) séparant deux fenêtres (42) de ce voile (36), dit secteur intermédiaire (54).
4. Embrayage selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens (53) d'emboîtement axial complémentaires comprennent au moins un pion axial (56) ménagé sur l'organe rapporté (50) emboîté dans un orifice d'emboîtement (57) complémentaire ménagé dans le secteur intermédiaire (54).
5. Embrayage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe rapporté (50) est en matière plastique ou métallique.
6. Embrayage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe de frottement (46) comporte au moins une butée d'entraînement (60) susceptibles de coopérer avec une butée d'entraînement complémentaire (62) liée aux rondelles de guidage (28, 30).
7. Embrayage selon la revendication 6, caractérisé en ce que la butée d'entraînement complémentaire (62) liée aux rondelles de guidage (28, 30) est formée par un siège (63) d'organe élastique à effet circonférentiel.
8. Embrayage selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'élément d'entrée (24) est formé par un disque de friction (24) couplé, par exemple, à un vilebrequin d'un moteur, l'organe de frottement (46) étant libre axialement par rapport au voile (36) et étant intercalé axialement entre la première rondelle de guidage (28) et le disque de friction (24) de façon à coopérer avec des surfaces de frottement complémentaires solidaires de la première rondelle de guidage (28) et du disque de friction (24).
9. Embrayage selon la revendication 8, caractérisé en ce que les surfaces de frottement complémentaires solidaires du disque de friction (24) sont ménagées sur des pattes (P) à effet élastique axial prolongeant sensiblement radialement le disque de friction (24) vers son centre.
10. Embrayage selon la revendication 9, caractérisé en ce que les pattes (P) sont munies chacune d'une extrémité libre prolongée circonférentiellement par deux branches opposées (P1 , P2) portant les surfaces de frottement.
11. Embrayage selon la revendication 8, caractérisé en ce que les surfaces de frottement complémentaires solidaires du disque de friction (24) sont ménagées sur une rondelle rapportée (R), liée en rotation au disque de friction (24) au moyen de pattes (RP) coopérant avec des encoches (E) de ce disque de friction.
12. Embrayage selon l'une quelconque des revendications 8 à 11, caractérisé en ce qu'il comprend un organe élastique (66) à effet axial travaillant en compression entre le voile (36) et la seconde rondelle de frottement (30).
13. Embrayage selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'organe de frottement (46) comprend des première (76) et seconde (78) rondelles de frottement destinées à coopérer respectivement avec les première (28) et seconde (30) rondelles de guidage, une rondelle d'entraînement unidirectionnel (51), liée en rotation aux rondelles de frottement (76, 78), sur laquelle sont ménagées les butées de couplage (48A).
14. Embrayage selon la revendication 13, caractérisé en ce que la rondelle d'entraînement unidirectionnel (51) est, d'une part, libre axialement par rapport au voile (36) et, d'autre part, intercalée axialement entre les rondelles de frottement (76, 78).
15. Embrayage selon la revendication 14, caractérisé en ce que la première rondelle de frottement (76) est libre axialement par rapport à la rondelle d'entraînement unidirectionnel (51), un premier organe élastique (80) à effet axial travaillant en compression entre cette première rondelle de frottement (76) et cette rondelle d'entraînement unidirectionnel (51).
16. Embrayage selon la revendication 15, caractérisé en ce que le voile (36) est intercalé axialement entre la rondelle d'entraînement unidirectionnel (51) et la seconde rondelle de frottement (78), la seconde rondelle de frottement (78) étant solidaire axialement de la rondelle d'entraînement unidirectionnel (51), un second organe élastique (82) à effet axial travaillant en compression entre le voile (36) et la seconde rondelle de frottement (78).
17. Embrayage selon l'une quelconque des revendications 13 à 16 prise en combinaison avec la revendication 6, caractérisé en ce que la butée d'entraînement (60) est ménagée sur la rondelle d'entraînement unidirectionnel (51).
18. Embrayage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément de sortie (26) est formé par un moyeu (26) susceptible d'être couplé à un arbre de boîte de vitesses.
19. Embrayage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les organes élastiques à effet circonférentiel sont répartis dans trois fenêtres (40, 42) ménagées dans chacun des éléments parmi les rondelles de guidage (28, 30) et le voile (36).
20. Embrayage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe rapporté (50) participe au centrage de l'organe de frottement (46).
PCT/FR2005/050006 2004-01-09 2005-01-04 Embrayage a friction, notamment pour vehicule automobile, comportant des moyens de frottement differencies. WO2005071279A1 (fr)

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