WO2013093309A1 - Dispositif de friction pour un embrayage - Google Patents

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WO2013093309A1
WO2013093309A1 PCT/FR2012/052947 FR2012052947W WO2013093309A1 WO 2013093309 A1 WO2013093309 A1 WO 2013093309A1 FR 2012052947 W FR2012052947 W FR 2012052947W WO 2013093309 A1 WO2013093309 A1 WO 2013093309A1
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support
friction device
friction
spacing
Prior art date
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PCT/FR2012/052947
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English (en)
Inventor
Loïc ADAMCZAK
Gérard Crosland
Franck DELAVENTE
Pascal Denis
Original Assignee
Valeo Materiaux De Friction
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Publication date
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Priority to CN201280066048.1A priority patent/CN104040204A/zh
Priority to KR1020147016726A priority patent/KR20140104442A/ko
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D13/00—Friction clutches
    • F16D13/58—Details
    • F16D13/60—Clutching elements
    • F16D13/64—Clutch-plates; Clutch-lamellae
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/14—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16D13/60—Clutching elements
    • F16D13/64—Clutch-plates; Clutch-lamellae
    • F16D2013/642—Clutch-plates; Clutch-lamellae with resilient attachment of frictions rings or linings to their supporting discs or plates for allowing limited axial displacement of these rings or linings

Definitions

  • the present invention relates to a friction device for a clutch, intended to equip a motor vehicle.
  • a motor vehicle clutch is intended to transmit a torque between a motor shaft, for example a crankshaft of an engine, and an input shaft of a gearbox.
  • the clutch comprises a mechanism coupled to the drive shaft and a friction disc coupled to the input shaft of the gearbox.
  • the clutch mechanism comprises a pressure plate and a reaction plate, axially movable relative to each other so as to grip or release the friction disk, respectively in the clutch phase and in the disengagement phase.
  • the friction disc has two opposing friction linings connected to an annular flange or hub of the friction disc.
  • Each lining comprises an annular friction body fixed on an annular support.
  • the supports are generally metal foils, with a thickness of between 0.2 and 1 mm.
  • the friction bodies are typically composed of a fibrous material, a binder and fillers, as is known in particular from FR 2 941 758, in the name of the Applicant.
  • the pressure plate and the reaction plate are intended to bear against the friction bodies of the liners.
  • the friction disc must meet various technical constraints.
  • Patent FR 2 871 538 in the name of the Applicant, thus proposes to interpose elastic means between the two opposite friction linings, more precisely between the two supports of said linings.
  • These elastic means may comprise either elastic tongues extending circumferentially and formed in at least one of the supports, or concentric annular elastomer elements.
  • tongues When the progressivity function is provided by means of elastic tongues, at least some of the tongues may also serve to limit the spacing between the supports. These tongues extend circumferentially and are located in a central annular zone of the friction linings.
  • the invention aims in particular to provide a simple, effective and economical solution to this problem.
  • a friction device for a clutch comprising at least two opposite annular friction linings, each comprising at least one friction body fixed on a support, and elastic means arranged between the opposite supports so as to allow the approximation or axial spacing of the supports, by compression or expansion of the elastic means, the friction device further comprising means for limiting the axial spacing between the supports, characterized in that the means for limiting the axial spacing between the supports comprise at least one stop member extending axially from one support to the other and disposed at the radially outer or inner periphery of the supports.
  • the progressive function of the clutch, provided by the elastic means, is thus dissociated from the function of limiting the axial spacing between the supports.
  • elastic means of relatively simple structure such as, for example, elastic elastomer means, while retaining the function of limiting the spacing.
  • abutment member is positioned at the outer or inner periphery facilitates its access and therefore the mounting or dismounting of the friction device.
  • the abutment member is formed by a lug coming from a material with one of the supports and folded axially in the direction of the other support, the free end of the lug comprising at least one hook. or rim extending radially inwards, adapted to abut against the radially outer or inner periphery of the other support.
  • the stop member is thus formed in one piece with the support, which reduces the mass and inertia of the friction device.
  • the abutment member is formed by a member that is distinct from the supports, and has a generally U-shaped shape comprising two radial branches connected by an axial base, one of the branches being fixed to the radially outer or inner periphery of one of the supports, the other branch being adapted to abut against the radially outer or inner periphery of the other support.
  • the radially outer or inner periphery of the other support comprises a recessed area in the direction of the opposite support, intended to accommodate the hook or the flange of the tab, or intended to accommodate the corresponding branch of the stop member.
  • the face of the support having the recessed area for fixing the friction body has no protruding element that can interfere with the friction body.
  • the radially outer peripheries, respectively radially inner, of the supports may comprise radially recessed areas inwardly, respectively outwardly, at which are disposed the stop members.
  • the stop members do not project radially outwardly or inwardly of the supports, so as not to interfere with other elements.
  • the stop member may comprise a radially extending gripping lug, in order to facilitate the assembly and / or disassembly of the friction device.
  • At least one of the supports comprises at least one first tab intended to be engaged in an opening in the opposite support, the first tab being designed to abut against an edge of the opening so as to limit the axial displacement of a support relative to the other.
  • the opening is formed in a second tab extending from the other support.
  • the first tab and / or the second tab may extend towards the opposite support.
  • the elastic means comprise at least one deformable elastomer element, for example concentric annular elastomer elements.
  • the friction device may comprise at least one stop limiting the axial approximation of the supports, as known from the patent application FR 1 1/61042, filed by the Applicant and not yet published. These stops make it possible to limit the compression of the elastic means in the clutch phase, in order to prevent their degradation.
  • the elastic means ensuring the progressivity function are subject to overpressure.
  • the degradation of the elastic means has the effect of deteriorating the progressivity of the coupling and can even lead to a transmission failure torque if the elastic means no longer have sufficient elasticity.
  • Such axial clutch overloads may in particular be caused by the wear of the friction linings in a clutch of the normally closed type, the wear of the linings having the effect of increasing the load of the diaphragm.
  • Such clutch overloads can also arise from malfunctions of the control method in the case of a clutch of the normally open type.
  • the stops axially limit the deformation of the elastic means, which are then protected in case of overload.
  • the elastic means are designed to cause, during their expansion, the spacing of the supports to a value corresponding to a first spacing, the stop member preventing the separation of the supports beyond a second gauge, greater than or equal to the first gauge.
  • the invention also relates to a method for producing a friction device of the aforementioned type, characterized in that it comprises the steps of:
  • FIG. 1 is an exploded view, in perspective, of a friction device of the prior art
  • FIG. 2 is a detail view, in perspective, of two opposite supports and of an abutment member of a friction device according to the invention
  • FIGS. 3 and 4 are detailed views, in perspective, of each of the supports of the friction device according to the invention.
  • FIG. 5 is a detail view, in perspective, illustrating another embodiment of the invention.
  • FIG. 6 is a detail view, in axial section, illustrating the embodiment of FIG. 5.
  • FIG. 1 represents a friction device 1 of the prior art, comprising two opposite and coaxial annular friction lining 2 ', 2', between which resilient means 3 are arranged.
  • the hub, or more generally the friction disk, are intended to be coupled to an input shaft of a gearbox, as is known per se.
  • the ends 6 and 7 are axially offset with respect to each other. More particularly, the second end 7 is spaced axially from the first end 6, in the direction of the opposite foil.
  • the tongues 5 are elastically deformable and axially so as to allow the approximation or spacing of a foil with respect to the other.
  • the friction bodies 9, 9 ' have a thickness of between 2.5 and 5 mm, for example.
  • Each friction body 9, 9 ' has a radial fixing face
  • the attachment faces 1 1 are for example glued on the corresponding foils 4, 4 '.
  • the friction faces 12 are intended to cooperate with a pressure plate and a reaction plate of a clutch mechanism (no shown), so as to transmit a torque of a driving member, such as a crankshaft of a combustion engine, to the input shaft of the gearbox.
  • a driving member such as a crankshaft of a combustion engine
  • the elastic means 3 are formed by concentric annular cords 13 of elastomer, for example silicone.
  • the friction device 1 In operation, during a clutching phase, the friction device 1 is clamped between the pressure plate and the reaction plate so that the linings 2, 2 'come closer to each other, by deformation elastomeric beads 5 and cords 13.
  • the compression of the elastomeric cords 13 allows an axial displacement between the two gaskets 2, 2 ', of between 1 and 4 mm, and preferably of 1.5 and 2.5 mm.
  • the invention proposes to associate with this friction device 1, means for limiting the axial spacing between the foils 4, 4 '.
  • the friction device 1 comprises at least one stop member extending axially from a foil 4 to the other 4 'and disposed radially outer periphery 14 foils 4, 4 preferably at least two diametrically opposed abutment members.
  • stop members may be positioned at the radially inner periphery of the foils 4, 4 '.
  • the abutment member is formed by a lug 15 made of material with the foil 4 and folded axially in the direction of the foil 4 ', the free end of the lug 15 having the minus a hook or flange 16 extending radially inward, adapted to abut against the radially outer periphery 14 of the other foil 4 '.
  • the abutment member is formed by a separate member of the foils 4, 4 ', and has a generally U-shaped having two radial branches connected by an axial base, one of the branches being fixed to the radially outer periphery 14 of one of the foils 4, 4 ', for example by laser welding, the other branch being adapted to abut against the radially outer periphery 14 of the other foil.
  • the radially outer periphery 14 of the foil 4 comprises a recessed area 17 in the direction of the foil 4, intended to accommodate the hook or the flange of the tab ( Figures 2 and 3).
  • the outer peripheral edges 14 of the foils also comprise zones 18 radially recessed inwards, the tab extending from the recessed area 18 of the foil 4, the hook or flange 16 of the tab cooperating with the zone setback 1 8 of the foil 4 '.
  • the tab 15 does not protrude outwardly, axially or radially, and will not interfere with other elements.
  • a gripping lug 19 also extends radially outwardly from the hook or flange 16.
  • the elastic means 3 are designed to cause, during their relaxation, the spacing of the foils 4, 4 'to a value corresponding to a first spacing, the tab 15 preventing the spacing of the foils 4, 4' beyond a second spacing, greater than or equal to the first spacing.
  • the first spacing (caused by the expansion of the elastic means 13) is of the order of 0.6 mm and the second spacing (authorized by the leg 15) is between 0.65 and 0.7 mm.
  • the abutment member 15 is active only after complete relaxation of the elastic means 3. The function of limiting the spacing does not interfere with the function of progressivity or elasticity.
  • the foil 4 ' may also comprise stops limiting the axial approach of the foils, formed by recesses or frustoconical studs 20 made for example by stamping in a radially median zone of the foil 4.
  • Such stops 20 are in particular known from the patent application FR 1 1/61042, and avoid degradation of the elastic means 3 in the clutch phase.
  • the abutments 20 are arranged to intervene before the compression of the elastomeric beads 13 reaches a threshold value of compressive strain beyond which said beads 13 irreversibly exhibit a residual deformation when they return to their position. rest position.
  • the threshold of compression set of the silicone is of the order of 50%.
  • the stops 20 are able to limit the clamping stroke below 35% of the axial thickness of the beads 13 in position when the nominal clutch load is reached.
  • the stops 20 come into contact with the opposite foil 4 for a clamping stroke which is between 20% and 35% of the axial thickness of the elastomer beads 13.
  • This limitation of the clamping stroke also makes it possible to use the elastomeric beads in a particularly advantageous operating range in which the deformation as a function of the pressure is substantially linear.
  • the stops 20 have a stiffness greater than that of the beads 13 elastomer.
  • the stops 20 are arranged to generate a stiffness in axial compression of the device of friction 1 greater than 30 000 kN / m, and preferably greater than 50 000 kN / m.
  • the foil 4, 4 ' may or may not have slots 21, as shown in FIGS. 2 to 4. Such slots 21 make it possible to obtain better pinching homogeneity of the elastic means 3.
  • the stops 20 are formed by elements attached to the inner surface of at least one foil 4, 4 '.
  • These inserts may in particular be made of steel or elastomer and be assembled to the foil (s) by gluing or welding.
  • abutments can also be used, such as ring-shaped or ring-shaped abutments.
  • the friction device 1 shown in FIGS. 2 to 4 is produced in the following manner.
  • the foils 4, 4 ' are obtained by stamping sheets.
  • the abutments 20 and the recessed or recessed areas 17 and 18 of the foil 4 are obtained during the stamping.
  • the foil 4 ' has at its radially outer periphery and after stamping, at least one lug 15 extending radially outwardly, preferably at least two lugs 15 diametrically opposite. As indicated above, each tab 15 extends from a recessed area 18 of the outer periphery 14 of the foil 4.
  • annular and concentric elastomeric beads 13, for example made of silicone, are affixed to the face of one of the foils 4, 4 'facing towards the other foil.
  • each tab 15 is folded so that it extends substantially axially, then the hook or flange 16 is obtained by folding the free end of the tab 15, so that it extends, in the corresponding recessed area 17, facing the radially outer periphery 14 of the foil 4 ', more precisely opposite the corresponding recessed area 18.
  • FIGS. 5 and 6 illustrate another embodiment according to the invention, in which the abutment members, able to limit the distance between the foils 4, 4 ', are formed by first lugs 22, 22', arched in direction of the opposite click 4 ', 4, and second tabs 23, 23', bent in the direction of the opposite click 4 ', 4 and located opposite the first tabs 22, 22'.
  • the legs 22, 23 come from material with the click 4 and the tabs 22 ', 23' come from material with the click 4 '.
  • the second legs 23, 23 ' comprise openings 24 in which are engaged the free ends of the first legs 22, 22'.
  • the free ends of the first tabs 22, 22 ' are intended to abut against the edges 25 of the openings 24 located near the free ends of the second tabs 23, 23', so as to limit the axial displacement of a click relative to each other. to the other.
  • the insertion can be carried out either by elastic deflection of the tabs 22, 23 under the effect of an axial thrust applied in one of the assembly operations. It may also be envisaged to achieve the plastic folding lock tabs 23 during an assembly operation.
  • each click 4, 4 ' may comprise only tabs 22 of the first type or tabs 23 of the second type, the number of tabs 22, 23 being dependent on the axial forces applied and the dimensioning of said tabs 22, 23.
  • Any other form of tab or opening may also be considered to ensure the function of limiting the axial displacement of a click relative to the other.

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Abstract

L'invention concerne un dispositif de friction (1) pour un embrayage comportant au moins deux garnitures de friction (2, 2') annulaires opposées, comportant chacune au moins un corps de friction fixé sur un support (4, 4'), et des moyens élastiques (3) agencés entre les supports (4, 4') opposés de manière à autoriser le rapprochement ou l'écartement axial des supports (4, 4'), par compression ou détente des moyens élastiques (3). Le dispositif de friction (1) comportant en outre des moyens de limitation de l'écartement axial entre les supports, formés par au moins un organe de butée (15) s'étendant axialement d'un support (4) à l'autre (4') et disposé en périphérie radialement externe (14) ou interne des supports (4, 4').

Description

Dispositif de friction pour un embrayage
La présente invention concerne un dispositif de friction pour un embrayage, destiné à équiper un véhicule automobile.
Un embrayage de véhicule automobile est destiné à transmettre un couple entre un arbre moteur, par exemple un vilebrequin d'un moteur, et un arbre d'entrée d'une boîte de vitesses. Pour cela, l'embrayage comporte un mécanisme couplé à l'arbre moteur et un disque de friction couplé à l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses.
Le mécanisme d'embrayage comporte un plateau de pression et un plateau de réaction, mobiles axialement l'un par rapport à l'autre de façon à enserrer ou libérer le disque de friction, respectivement en phase d'embrayage et en phase de débrayage.
Le disque de friction comporte deux garnitures de friction opposées, reliées à un flasque annulaire ou à un moyeu du disque de friction. Chaque garniture comporte un corps de friction annulaire, fixé sur un support annulaire. Les supports sont généralement des clinquants métalliques, d'épaisseur comprise entre 0,2 et 1 mm. Les corps de friction sont composés classiquement d'un matériau fibreux, d'un liant et de charges, comme cela est notamment connu du document FR 2 941 758, au nom de la Demanderesse.
En phase d'embrayage, le plateau de pression et le plateau de réaction sont destinés à venir en appui contre les corps de friction des garnitures.
Le disque de friction doit répondre à diverses contraintes techniques.
D'une part, il convient de limiter la masse et l'inertie du disque de friction. Pour cela, il convient de limiter les dimensions axiale et radiale des garnitures de friction. Il peut également être préférable d'éviter de fixer les corps de friction aux supports à l'aide de rivets, compte tenu de la masse de ces derniers. On préférera donc réaliser cette fixation par collage ou par pressage à chaud, lorsque cela est possible.
D'autre part, il convient de pouvoir embrayer et débrayer de façon progressive, c'est-à-dire d'augmenter ou de réduire progressivement le couple transmis de l'arbre moteur à l'arbre de la boîte de vitesses, par l'intermédiaire du disque de friction.
Le brevet FR 2 871 538, au nom de la Demanderesse, propose ainsi d'intercaler des moyens élastiques entre les deux garnitures de friction opposées, plus précisément entre les deux supports desdites garnitures. Ces moyens élastiques peuvent comprendre, soit des languettes élastiques s'étendant circonférentiellement et formées dans l'un au moins des supports, soit des éléments annulaires concentriques en élastomère.
Lorsque la fonction de progressivité est assurée à l'aide de languettes élastiques, certaines au moins des languettes peuvent également servir à limiter l'écartement entre les supports. Ces languettes s'étendent circonférentiellement et sont situées dans une zone annulaire médiane des garnitures de friction.
La structure de ces garnitures est relativement complexe, de même que leur montage et leur réalisation.
L'invention a notamment pour but d'apporter une solution simple, efficace et économique à ce problème.
A cet effet, elle propose un dispositif de friction pour un embrayage comprenant au moins deux garnitures de friction annulaires opposées, comportant chacune au moins un corps de friction fixé sur un support, et des moyens élastiques agencés entre les supports opposés de manière à autoriser le rapprochement ou l'écartement axial des supports, par compression ou détente des moyens élastiques, le dispositif de friction comportant en outre des moyens de limitation de l'écartement axial entre les supports, caractérisé ce que les moyens de limitation de l'écartement axial entre les supports comportent au moins un organe de butée s'étendant axialement d'un support à l'autre et disposé en périphérie radialement externe ou interne des supports.
La fonction de progressivité de l'embrayage, assurée par les moyens élastiques, est ainsi dissociée de la fonction de limitation de l'écartement axial entre les supports. Ainsi, il est par exemple possible de dimensionner les éléments élastiques en fonction de certains besoins, sans modifier sensiblement le dimensionnement ou la géométrie de l'organe de butée, et inversement. Ceci permet également d'utiliser des moyens élastiques de structure relativement simple, tels par exemple que des moyens élastiques en élastomère, tout en conservant la fonction de limitation de l'écartement.
On rappelle que dans l'art antérieur, au contraire, les mêmes languettes élastiques assurent à la fois la fonction de progressivité ou d'élasticité, et celle de limitation de l'écartement axial entre les supports. Ces languettes ont un niveau de sollicitations alternées qui peut entamer la fiabilité du système.
Le fait que l'organe de butée soit positionné en périphérie externe ou interne facilite son accès et donc le montage ou le démontage du dispositif de friction.
Selon une caractéristique de l'invention, l'organe de butée est formé par une patte venant de matière avec l'un des supports et repliée axialement en direction de l'autre support, l'extrémité libre de la patte comportant au moins un crochet ou rebord s'étendant radialement vers l'intérieur, apte à venir en butée contre la périphérie radialement externe ou interne de l'autre support.
L'organe de butée est ainsi formé d'une seule pièce avec le support, ce qui permet de réduire la masse et l'inertie du dispositif de friction.
En variante, l'organe de butée est formé par un organe distinct des supports, et présente une forme générale de U comportant deux branches radiales reliées par une base axiale, l'une des branches étant fixée à la périphérie radialement externe ou interne de l'un des supports, l'autre branche étant apte à venir en butée contre la périphérie radialement externe ou interne de l'autre support.
Avantageusement, la périphérie radialement externe ou interne de l'autre support comporte une zone renfoncée en direction du support opposé, destinée à loger le crochet ou le rebord de la patte, ou destinée à loger la branche correspondante de l'organe de butée.
De cette manière, la face du support présentant la zone renfoncée, destinée à la fixation du corps de friction, ne présente aucun élément en saillie pouvant interférer avec le corps de friction.
En outre, les périphéries radialement externes, respectivement radialement internes, des supports peuvent comporter des zones radialement en retrait vers l'intérieur, respectivement vers l'extérieur, au niveau desquelles sont disposés les organes de butée.
Les organes de butées ne font ainsi pas saillie radialement vers l'extérieur ou vers l'intérieur des supports, de manière à ne pas interférer avec d'autres éléments.
En outre, l'organe de butée peut comporter une patte de préhension s'étendant radialement, afin de faciliter le montage et/ou le démontage du dispositif de friction.
En variante, au moins l'un des supports comporte au moins une première patte destinée à être engagée dans une ouverture ménagée dans le support opposé, la première patte étant conçue pour venir en butée contre un bord de l'ouverture de façon à limiter le déplacement axial d'un support par rapport à l'autre.
De préférence, l'ouverture est ménagée dans une seconde patte s'étendant depuis l'autre support.
La première patte et/ou la seconde patte peuvent s'étendre en direction du support opposé. De préférence, les moyens élastiques comportent au moins un élément déformable en élastomère, par exemple des éléments annulaires concentriques en élastomère.
De plus, le dispositif de friction peut comporter au moins une butée limitant le rapprochement axial des supports, comme cela est connu de la demande de brevet FR 1 1/61042, déposée par la Demanderesse et non encore publiée. Ces butées permettent de limiter la compression des moyens élastiques en phase d'embrayage, afin d'éviter leur dégradation.
En effet, en cas de surcharge axiale d'embrayage couplée à une sollicitation thermique importante, les moyens élastiques assurant la fonction de progressivité sont soumis à des surpressions. La dégradation des moyens élastiques a pour conséquence de détériorer la progressivité de l'accouplement et peut même conduire à un défaut de transmission du couple si les moyens élastiques ne présentent plus une élasticité suffisante.
De telles surcharges axiales d'embrayages peuvent notamment être provoquées par l'usure des garnitures de friction dans un embrayage du type normalement fermé, l'usure des garnitures ayant pour effet d'augmenter la charge du diaphragme. De telles surcharges d'embrayages peuvent également provenir de dysfonctionnements du procédé de pilotage dans le cas d'un embrayage du type normalement ouvert.
Les butées limitent axialement la déformation des moyens élastiques, qui sont alors protégés en cas de surcharge.
Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens élastiques sont conçus pour provoquer, lors de leur détente, l'écartement des supports à une valeur correspondant à un premier écartement, l'organe de butée empêchant l'écartement des supports au-delà d'un second écartement, supérieur ou égal au premier écartement.
En d'autres termes, l'organe de butée n'est actif qu'après la détente complète des moyens élastiques. La fonction de limitation de l'écartement n'interfère donc pas avec la fonction de progressivité ou d'élasticité. L'invention concerne également un procédé de réalisation d'un dispositif de friction du type précité, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes consistant à :
- apposer des cordons annulaires en élastomère sur une face de l'un des supports,
- apposer l'autre support sur les cordons en élastomère, les deux supports opposés étant maintenus parallèles à une distance axiale déterminée l'un de l'autre,
- polymériser, au moins en partie, les cordons en élastomère, - positionner ou engager l'organe de butée en périphérie radialement externe ou interne des supports, avant ou après apposition et polymérisation desdits cordons.
L'invention sera mieux comprise et d'autres détails, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 est une vue éclatée, en perspective, d'un dispositif de friction de l'art antérieur,
- la figure 2 est une vue de détail, en perspective, de deux supports opposés et d'un organe de butée d'un dispositif de friction selon l'invention,
- les figures 3 et 4 sont des vues de détail, en perspective, de chacun des supports du dispositif de friction selon l'invention,
- la figure 5 est une vue de détail, en perspective, illustrant une autre forme de réalisation de l'invention,
- la figure 6 est une vue de détail, en coupe axiale, illustrant la forme de réalisation de la figure 5.
La figure 1 représente un dispositif de friction 1 de l'art antérieur, comportant deux garnitures annulaires de friction 2, 2' opposées et coaxiales, entre lesquelles sont disposés des moyens élastiques 3. Chaque garniture de friction 2, 2' comporte un support, formé par un clinquant annulaire 4, 4', c'est-à-dire une feuille de matériau métallique mince, d'épaisseur généralement comprise entre 0,2 et 1 mm. Les clinquants 4, 4' comportent des languettes 5 s'étendant depuis la périphérie radialement interne, lesdites languettes 5 comportant une première extrémité 6 reliée à la périphérie radialement interne et une seconde extrémité 7 comportant un trou 8 de passage d'un rivet de fixation à un moyeu ou à un flasque d'un disque de friction (non représentés). Le moyeu, ou de manière plus générale le disque de friction, sont destinés à être couplés à un arbre d'entrée d'une boîte de vitesses, comme cela est connu en soi.
Les extrémités 6 et 7 sont décalées axialement l'une par rapport à l'autre. Plus particulièrement, la seconde extrémité 7 est écartée axialement de la première extrémité 6, en direction du clinquant opposé. Les languettes 5 sont déformables élastiquement et axialement de façon à autoriser le rapprochement ou l'écartement d'un clinquant par rapport à l'autre.
Des corps de friction annulaires 9, 9' sont montés sur les faces 10 des clinquants 4, 4' qui sont opposées aux moyens élastiques 3. Ces corps de friction 9, 9' sont composés classiquement d'un matériau fibreux, d'un liant et de charges, comme cela est notamment connu du document FR 2 941 758, au nom de la Demanderesse.
Les corps de friction 9, 9' ont une épaisseur comprise entre 2,5 et 5 mm, par exemple.
Chaque corps de friction 9, 9' comporte une face radiale de fixation
1 1 , tournée du côté du clinquant correspondant 4, 4', et une face radiale de friction 12, opposée à la face de fixation 1 1 .
Les faces de fixation 1 1 sont par exemple collées sur les clinquants correspondants 4, 4'.
Les faces de friction 12 sont destinées à coopérer avec un plateau de pression et un plateau de réaction d'un mécanisme d'embrayage (non représentés), de façon à transmettre un couple d'un organe menant, tel qu'un vilebrequin d'un moteur à combustion, à l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses.
Les moyens élastiques 3 sont formés par des cordons annulaires concentriques 13 en élastomère, par exemple en silicone.
En fonctionnement, lors d'une phase d'embrayage, le dispositif de friction 1 est enserré entre le plateau de pression et le plateau de réaction de sorte que les garnitures 2, 2' se rapprochent l'une de l'autre, par déformation des languettes 5 et des cordons en élastomère 13. La compression des cordons en élastomère 13 autorise un débattement axial entre les deux garnitures 2, 2', compris entre 1 et 4 mm, et de préférence de 1 .5 et 2.5 mm.
Ceci permet de transmettre progressivement le couple de l'arbre moteur, couplé en rotation au plateau de pression et au plateau de réaction, à l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses.
Un tel dispositif de friction 1 est décrit plus en détail dans le brevet FR 2 871 538, au nom de la Demanderesse.
L'invention propose d'associer à ce dispositif de friction 1 , des moyens de limitation de l'écartement axial entre les clinquants 4, 4'.
Pour cela, comme représenté aux figures 2 et 4, le dispositif de friction 1 comporte au moins un organe de butée s'étendant axialement d'un clinquant 4 à l'autre 4' et disposé en périphérie radialement externe 14 des clinquants 4, 4', préférentiellement au moins deux organes de butée diamétralement opposés.
Dans une variante non représentée, le ou les organes de butées peuvent être positionnés à la périphérie radialement interne des clinquants 4, 4'.
Dans la forme de réalisation représentée aux figures 2 et 4, l'organe de butée est formé par une patte 15 venant de matière avec le clinquant 4 et repliée axialement en direction du clinquant 4', l'extrémité libre de la patte 15 comportant au moins un crochet ou rebord 16 s'étendant radialement vers l'intérieur, apte à venir en butée contre la périphérie radialement externe 14 de l'autre clinquant 4'.
Dans une variante non représentée, l'organe de butée est formé par un organe distinct des clinquants 4, 4', et présente une forme générale de U comportant deux branches radiales reliées par une base axiale, l'une des branches étant fixée à la périphérie radialement externe 14 de l'un des clinquants 4, 4', par exemple par soudage laser, l'autre branche étant apte à venir en butée contre la périphérie radialement externe 14 de l'autre clinquant.
La périphérie radialement externe 14 du clinquant 4' comprend une zone renfoncée 17 en direction du clinquant 4, destinée à loger le crochet ou le rebord de la patte (figures 2 et 3).
Les bords périphériques externes 14 des clinquants comportent également des zones 18 radialement en retrait vers l'intérieur, la patte s'étendant à partir de la zone en retrait 18 du clinquant 4, le crochet ou rebord 16 de la patte venant coopérer avec la zone en retrait 1 8 du clinquant 4'.
De cette manière, la patte 15 ne dépasse pas vers l'extérieur, ni axialement, ni radialement, et ne risque pas d'interférer avec d'autres éléments.
Une patte de préhension 19 s'étend en outre radialement vers l'extérieur, depuis le crochet ou rebord 16.
Les moyens élastiques 3 sont conçus pour provoquer, lors de leur détente, l'écartement des clinquants 4, 4' à une valeur correspondant à un premier écartement, la patte 15 empêchant l'écartement des clinquants 4, 4' au-delà d'un second écartement, supérieur ou égal au premier écartement. A titre d'exemple, le premier écartement (provoqué par la détente des moyens élastiques 13) est de l'ordre de 0,6 mm et le second écartement (autorisé par la patte 15) est compris entre 0,65 et 0,7 mm. Ainsi, l'organe de butée 15 n'est actif qu'après la détente complète des moyens élastiques 3. La fonction de limitation de l'écartement n'interfère donc pas avec la fonction de progressivité ou d'élasticité.
Comme cela est visible aux figures 2 et 3, le clinquant 4' peut également comporter des butées limitant le rapprochement axial des clinquants, formées par des renfoncements ou plots tronconiques 20 réalisés par exemple par emboutissage dans une zone radialement médiane du clinquant 4.
De telles butées 20 sont notamment connues de la demande de brevet FR 1 1 /61042, et évitent la dégradation des moyens élastiques 3 en phase d'embrayage.
En particulier, les butées 20 sont agencées pour intervenir avant que la compression des cordons 13 en élastomère atteigne une valeur seuil de déformation rémanente à la compression au-delà de laquelle lesdits cordons 13 présentent de manière irréversible une déformation résiduelle lorsqu'ils retournent à leur position de repos.
A titre d'exemple, le seuil de déformation rémanente à la compression du silicone est de l'ordre de 50 %. Ainsi, afin de s'assurer que le seuil de déformation rémanente ne soit pas atteint, il est possible de prévoir que les butées 20 sont aptes à limiter la course de serrage en dessous de 35 % de l'épaisseur axiale des cordons 13 en position de repos, lorsque la charge nominale de l'embrayage est atteinte. De préférence, les butées 20 entrent en contact avec le clinquant 4 opposé pour une course de serrage qui est comprise entre 20% et 35 % de l'épaisseur axiale des cordons 13 en élastomère. Cette limitation de la course de serrage permet en outre d'utiliser les cordons en élastomère dans une plage de fonctionnement particulièrement intéressante dans laquelle la déformation en fonction de la pression est sensiblement linéaire.
Bien évidemment, les butées 20 présentent une raideur supérieure à celle des cordons 13 en élastomère. A titre d'exemple, les butées 20 sont agencées pour générer une raideur en compression axiale du dispositif de friction 1 supérieure à 30 000 kN/m, et de préférence supérieure à 50 000 kN/m.
Les clinquant 4, 4' peuvent être pourvus ou non de fentes 21 , telles que représentées sur les figures 2 à 4. De telles fentes 21 permettent d'obtenir une meilleure homogénéité de pincement des moyens élastiques 3.
Dans une variante non représentée, les butées 20 sont formées par des éléments rapportés contre la surface interne d'au moins un clinquant 4, 4'. Ces éléments rapportés peuvent notamment être en acier ou en élastomère et être assemblés au(x) clinquant(s) par collage ou par soudage.
D'autres types de butées peuvent également être utilisés, telles que des butées de forme annulaire ou en forme de segments annulaires.
Le dispositif de friction 1 représenté aux figures 2 à 4 est réalisé de la manière suivante.
Tout d'abord, les clinquants 4, 4' sont obtenus par emboutissage de tôles. Les butées 20 et la ou les zones renfoncées 17 et en retrait 18 du clinquant 4 sont obtenues lors de l'emboutissage. De même, le clinquant 4' comporte à sa périphérie radialement externe et après emboutissage, au moins une patte 15 s'étendant radialement vers l'extérieur, de préférence au moins deux pattes 15 diamétralement opposées. Comme indiqué précédemment, chaque patte 15 s'étend depuis une zone en retrait 18 de la périphérie externe 14 du clinquant 4.
Les cordons 13 annulaires et concentriques en élastomère, par exemple en silicone, sont apposés sur la face de l'un des clinquants 4, 4' tournée en direction de l'autre clinquant.
Les deux clinquants opposés 4, 4' sont ensuite maintenus parallèles, à une distance axiale déterminée l'un de l'autre, l'ensemble étant alors porté à une température comprise entre 150 et 220°C pendant une durée comprise entre 2 et 15 minutes, par exemple, de façon à polymériser les cordons 13 en élastomère. A l'issue de la polymérisation, chaque patte 15 est rabattue de façon à ce qu'elle s'étende sensiblement axialement, puis le crochet ou rebord 16 est obtenu par pliage de l'extrémité libre de la patte 15, afin qu'il s'étende, dans la zone renfoncée correspondante 17, en regard de la périphérie radialement externe 14 du clinquant 4', plus précisément en regard de la zone en retrait 18 correspondante.
Les figures 5 et 6 illustrent une autre forme de réalisation selon l'invention, dans laquelle les organes de butée, aptes à limiter l'écartement entre les clinquants 4, 4', sont formés par des premières pattes 22, 22', cambrées en direction du cliquant opposé 4', 4, et des secondes pattes 23, 23', recourbées en direction du cliquant opposé 4', 4 et situées en regard des premières pattes 22, 22'. Les pattes 22, 23 viennent de matière avec le cliquant 4 et les pattes 22', 23' viennent de matière avec le cliquant 4'.
Les secondes pattes 23, 23' comportent des ouvertures 24 dans lesquelles sont engagées les extrémités libres des premières pattes 22, 22'. Les extrémités libres des premières pattes 22, 22' sont destinées à venir en butée contre les bords 25 des ouvertures 24 situés à proximité des extrémités libres des secondes pattes 23, 23', de façon à limiter le déplacement axial d'un cliquant par rapport à l'autre. L'insertion peut se réaliser soit par fléchissement élastique des pattes 22,23 sous l'effet d'une poussée axiale appliquée dans une des opérations d'assemblage. Il peut être aussi envisagé de réaliser le verrouillage par rabattement plastique des pattes 23 au cours d'une opération d'assemblage.
Bien entendu, chaque cliquant 4, 4' peut comporter uniquement des pattes 22 du premier type ou des pattes 23 du second type, le nombre de pattes 22, 23 étant dépendant des efforts axiaux appliqués et du dimensionnement desdites pattes 22, 23.
Toute autre forme de patte ou d'ouverture peut également être envisagée afin d'assurer la fonction de limitation du déplacement axial d'un cliquant par rapport à l'autre.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Dispositif de friction (1 ) pour un embrayage comportant au moins deux garnitures de friction (2, 2') annulaires opposées, comportant chacune au moins un corps de friction (9, 9') fixé sur un support (4, 4'), et des moyens élastiques (3) agencés entre les supports (4, 4') opposés de manière à autoriser le rapprochement ou l'écartement axial des supports (4, 4'), par compression ou détente des moyens élastiques (3), le dispositif de friction (1 ) comportant en outre des moyens de limitation de l'écartement axial entre les supports, caractérisé ce que les moyens de limitation de l'écartement axial entre les supports comportent au moins un organe de butée (15) s'étendant axialement d'un support (4) à l'autre (4') et disposé en périphérie radialement externe (14) ou interne des supports (4, 4').
2. Dispositif de friction (1 ) selon la revendication 1 , caractérisé en ce que l'organe de butée est formé par une patte (15) venant de matière avec l'un (4) des supports (4, 4') et repliée axialement en direction de l'autre support (4'), l'extrémité libre de la patte (15) comportant au moins un crochet ou rebord (16) s'étendant radialement vers l'intérieur, apte à venir en butée contre la périphérie radialement externe (14) ou interne de l'autre support (4').
3. Dispositif de friction (1 ) selon la revendication 1 , caractérisé en ce que l'organe de butée est formé par un organe distinct des supports (4, 4'), et présente une forme générale de U comportant deux branches radiales reliées par une base axiale, l'une des branches étant fixée à la périphérie radialement externe (14) ou interne de l'un des supports (4, 4'), l'autre branche étant apte à venir en butée contre la périphérie radialement externe (14) ou interne de l'autre support.
4. Dispositif de friction (1 ) selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que la périphérie radialement externe (14) ou interne de l'autre support (4') comporte une zone renfoncée (17) en direction du support opposé (4), destinée à loger le crochet ou le rebord (16) de la patte (15), ou destinée à loger la branche correspondante de l'organe de butée.
5. Dispositif de friction (1 ) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les périphéries radialement externes (14), respectivement radialement internes, des supports (4, 4') comportent des zones (18) radialement en retrait vers l'intérieur, respectivement vers l'extérieur, au niveau desquelles sont disposés les organes de butée (15).
6. Dispositif de friction (1 ) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'organe de butée (15) comporte une patte de préhension (19) s'étendant radialement.
7. Dispositif de friction (1 ) selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'au moins l'un des supports (4, 4') comporte au moins une première patte (22) destinée à être engagée dans une ouverture (24) ménagée dans le support opposé, la première patte étant conçue pour venir en butée contre un bord (25) de l'ouverture (24) de façon à limiter le déplacement axial d'un support par rapport à l'autre.
8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'ouverture (24) est ménagée dans une seconde patte (23) s'étendant depuis l'autre support (4, 4').
9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que la première patte (22) et/ou la seconde patte (23) s'étendent en direction du support opposé.
10. Dispositif de friction (1 ) selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les moyens élastiques (3) comportent au moins un élément déformable en élastomère (13).
1 1 . Dispositif de friction (1 ) selon la revendication 10, caractérisé en ce que les moyens élastiques (3) comportent des éléments annulaires concentriques (13) en élastomère.
12. Dispositif de friction (1 ) selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une butée (20) limitant le rapprochement axial des supports (4, 4').
13. Dispositif de friction (1 ) selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que les moyens élastiques (3) sont conçus pour provoquer, lors de leur détente, l'écartement des supports (4, 4') à une valeur correspondant à un premier écartement, l'organe de butée (15) empêchant l'écartement des supports (4, 4') au-delà d'un second écartement, supérieur ou égal au premier écartement.
14. Procédé de réalisation d'un dispositif de friction (1 ) selon l'une des revendications 1 1 à 13, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes consistant à :
- apposer des éléments annulaires en élastomère (13) sur une face de l'un des supports (4, 4'),
- apposer l'autre support sur les cordons en élastomère (13), les deux supports opposés (4, 4') étant maintenus parallèles à une distance axiale déterminée l'un de l'autre,
- polymériser, au moins en partie, les cordons en élastomère (13),
- positionner ou engager l'organe de butée en périphérie radialement externe (14) ou interne des supports (4, 4'), avant ou après apposition et polymérisation desdits cordons (13).
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