Brevet FR2255499A1 — publié le 19750718

La présente invention concerne un disque élastique d'embrayage à friction, en particulier pour embrayage à sec de véhicule automobile, comportant un moyeu et au moins un disque porte-garniture lié solidement avec ce dernier, disque qui porte de chaque côté au moins une garniture de friction les dites garnitures étant tenues de façon élastique dans la direction axiale du disque d'embrayage. Dans les disques d'embrayage connus de ce type, la pression axiale et le parallélisme des garnitures ne peuvent pas être réglés exactement à ltétat détendu. Cela provient principalement du grand nombre de ressorts à lames portant les garnitures et formant les disques porte-garniture, et dont la tension rend plus difficile l'alignement des garnitures. Pour cette raison, le voile des disques est de 0, 5mm, ce qui, comme il a ete mentionné cidessus, ne permet pas le parallélisme des garnitures, ni à l'état embrayé, ni à ltétat débrayé.De plus, les garnitures de friction ne pouvant etre dressées parallèlement à un plan, présentent une surface inégale avec des garnitures présentant des emplacements polis ; ce qui est la preuve d'une surface de friction amoindrie par suite d'un défaut d'alignement. Il en résulte d'une part, des aspects d'arrachement non souhaitables et une transmission de couple non totale et d'autre part, des difficultés de séparation entre les disques d'embrayage et la plaque de pression, ainsi que le volant du moteur. La présente invention remédie à ces inconvénients. Elle concerne un disque d'embrayage qui permet de simplifier substantiellement la construction des disques connus et d'améliorer le parallélisme des garnitures, de façon à permettre une transmission de couple optimale, les disques pouvant etre fabriqués de façon suffisamment rationnelle pour pouvoir être utilisés comme disques unidirectionnels. A cet effet, selon l'invention,le disque porte-garniture est formé d'une seule pièce et les garnitures de friction qui se trouvent l'une en face de l'autre sont supportées au moyen d'une pièce intermédiaire élastique à la manière d'un ressort et maintenue par les disques porte-garniture. Ainsi, dans cette construction les garnitures de friction sont maintenues sur un disque porte-garniture commun fixé à leur forme par 1Yntermédiaire d'une pièce intermédiaire élastique, de sorte qu'il est alors possible, de dresser les garnitures de friction avec des tolérances très sévères parallèles à un plan, ce qui permet de n'utiliser qu'un seul élément élastique de fixation à la place du grand nombre usuel de lames de ressort utilisées jus qu'à présent, cet élément élastique étant constitué par le disque porte-garniture, qui n'offre ainsi aucune difficulté pour la finition technique, ni pour le montage. Un autre avantage essentiel de l'invention réside en ce que la construction en une seule pièce du-support de garniture interdit toute déformation pendant le transport et pendant le montage, ce qui doit hêtre pris en compte dans le prix du disque de friction usuel. D e plus, contrairement aux disques connus, il n'y a plus de risque que pendant son fonctionnement, le disque se déforme sous l'action de la chaleur due au processus de transfert d'énergie. De plus, la présente invention permet grace à la construction en une seulepièce de la garniture, une finition rationnelle de l'objet de l'invention; ce qui n'est pas le cas lorsqu'il existe plusieurs lames de ressort. Enfin l'action élastique de la garniture de friction est homogène tout autour du disque de couplage.Il en résulte qu'il n'existe plus de difficulté à la séparation lors du découplage comme c'était le cas jusqu'à maintenant. Au contraire, la construction selon l'invention conduit à ce que, au couplage, le contact des surfaces des garnitures a lieu sur toute la surface de l'extérieur vers l'intérieur ce qui contribue de façon extraordinairement favorable à un embrayage en douceur. De préférence, les garnitures de friction se trouvant l'une en regard de l'autre sont supportées par une pièce intermédiaire commune portée par le disque porte-garniture, et il est particulièrement avantageux que la pièce intermédiaire élastique soit agencée sous la forme d'un anneau dans un canal annulaire concentrique à l'axe du disque d'embrayage, canal dont les parois latérales parallèles portent une garniture de friction sur leur face extérieure, et dont les parois périphériques sont divisées en leur milieu et définissent entre elles une fente afin de permettre le mouvement axial des parois latérales du canal.Dans un tel mode de réalisation, les parois de canal portant les garnitures de friction peuvent dont se déplacer (parallèlement à la direction axiale du disque d'embrayage), les parois de canal s'étendant dans la direction périphérique et définissant entre elles la fente périphérique formant des butées latérales opposées qui permettent un parallélisme exact des garnitures de friction en regard aussi bien au repos qu'au travail. 1l est particulièrement avantageux dans cet aspect de l'invention que les disques de couplage soient formés-par deux disques d'acier de préférence trempé, qui à cause de la construction symétrique, définissent le canal annu laire, et qui sont prétendus par l'intermédiaire de la pièce intermédiaire en forme d'anneau. Ces deux disques porte-garniture pourvus de garniture de friction, peuvent être rivetés au choix sur un moyeu de type connu, la pièce intermédiaire étant disposée entre les deux pièces bord conformé de ces disques. Une autre construction avantageuse conforme à l'invention peut cependant résida r en ce que l'un des deux disques porte-garniture est formé d'une seule pièce avec le moyeu et en ce que dans le moyeu en forme de douille à paroi mince est sertie une douille métallique pourvue d'un filetage. Dans ce cas l'autre disque porte-garniture peut être fixé au voisinage du moyeu à l'autre disque, particulier au moyen de points de soudure. Si les disques portegarniture sont formés d'une tôle confosrmée, des trous et des entailles peuvent etre estampés en même temps lors de la fabrication. Avantageusement, la pièce intermédiaire en forme d'anneau pèut être en une matière synthétique élastique résistant à la chaleur et de grande rigidité7 de manière à permettre une vitesse de rotation élevée pour les embrayages de voitures automobiles. La force élastique de la pièce intermédiaire est favorablement influencée lorsque, selon une autre caractéristique de l'invention, un serpentin de fil de ressort d'acier est incorporé à ladite pièce. Les garnitures de friction peuvent être fixées de différentes manières sur les surfaces correspondantes du disque porte-garniture. De préférence, elles sont rendues solidaires par pression des surfaces planes du canal annulaire ou bien collées de manière à résister à la -chaleur. Une telle méthode de fixation présente de nombreux avantages par rapport à la méthode usuelle de rivetage. Les garnitures de friction, qui de manière connue, sont rivetées sur les disques d'embrayage, doivent être fabriquées et développées plus en fonction de leur rigidité que de leurs propriétés de friction à cause de leur rivetage et de la possiblité d'une importante vitesse de rotation (environ 12. 000 t/m). A cause du grand nombre de rivets nécessaires, une grande partie de la surface de friction et du volume de friction sont perdus, ce qui a pour conséquence d'amoindrir la transmission de couple, compte non tenu du fait que le rivetage des garnitures de friction nécessite les soins particuliers et rend nécessaire des mesures bien spéciales. Si par exemple la pression de rivetage est maintenue à un niveau relativement bas, la liaison entre les garnitures et le support des garnitures n'est pas suffisamment inversement, si la pression de rivetage est trop élevée, alors les garnitures se déchirent au montage, à llemplacement des trous des rivets. Meme avec des rotations de moteur norames, il peut se produire que les garnitures de friction s'arrachent à l'endroit des rivets et soient complètement détériorées. Gracie à l'invention, tous ces inconvénients sont éliminés par la mise en oeuvre de l'incorporation sous pression ou du collage résistant à haute température, par ce mode de fixation on gagne une partie considé-llable de la surface de friction. De plus, gràce à l'incorporation par pression ou au collage des garnitures de friction, la rigidité au nombre de tours du disque d'embrayage complet peut etre augmenté de 3 à 5 fois par rapport aux disques d'embrayage connus jusqu'à présent. Ainsi, les garnitures de friction peuvent etre adaptées aux conditions techniques de friction, ce qui permet de gagner du temps, du poids et de l'argent, de sorte que l'invention permet de nouvelles possibilités d'application pour de tels disques d'embrayage.Enfin, grâce à l'invention il n'existe plus de rebuts dus à un défaut de rivetage des garnitures de friction (arrachement à l'endroit des trous de rivets à cause d'un rivetage trop rigide ou au contraire trop liche et destruction conséquente des garnitures de friction meme en cas d'emploi à-une vitesse de rotation normale). Le danger de déformation et de gauchissement à la chaleur est empéché dans les disques selon l'invention, qui sont à la fois rigides et élastiques, tout en permettant simultanément un fonctionnement irréprochable des dits disques d'accouplement. Pour la première fois, on peut obtenir avec une grande précision un voile latéral des disques d'embrayage d'une valeur maximale admissible. Les figures du dessin annexé font bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 représente en coupe axiale un premier mode de réalisation d'un disque d'embrayage conforme à l'invention. La figure 2 représente, également en coupe axiale, une variante de réalisation. Dans les deux modes de réalisation représentés, les disques d'embrayage sont désignés par les références d'ensemble 10 et 12. Ils sont formés dans des plaques de tcle conformées en disques porte-garniture, qui sont seulement réunis entre eux à leur périphérie interne. Du côté de leurbord externe 14, ces disques porte-garniture sont conformés de façon à former un canal annulaire commun 16 dont la section présente en direction radiale une dimension plusieurs fois plus grande que dans la direction axiale du disque d'embrayage.Les bords 14 des disques porte-garniture forment, par rapport à la direction axiale du disque d'embrayage, un profil d'anneau saillant, sur - la paroi extérieure duquel est, soit intégrée par pression, soit collée de manière à résister à la chaleur, une garniture de friction 18 en forme d'anneau ou une garniture comprenant un nombre correspondant de segments. Les bords extérieurs 14 sont conformés de façon à présenter des bords périphériques 20, 22 recourbés llun- vers l'autre à angle droit, ces rebords périphériques délimitant entre eux les parois d'un canal annulaire 16 et définissant une fente périphérique 24 ou 24'. Dans le canal annulaire se trouve une pièce intermédiaire 26 en forme d'anneau, de préférence réalisée en une matière synthétique élastique à la manière d'un ressort, cette pièce intermédiaire étant suffisamment libre par rapport aux parois du dit canal et maintenant sous pré-tension les deux disques porte-garniture de façon que les bords des disques porte-garniture conformés pour délimiter le canal soient maintenus à une certaine distance l'un de l'autre pour former les fentes périphériques 24 et 25. La pièce intermédiaire 26 peut aussi être collée d'un seul côté à l'un des disques porte garniture , ce qui interdit toute éventuelle torsion de cette pièce intermédiaire lors de la rotation du disque.Les deux disques porte-garniture 10 et 12 peuvent être réalisés également en une matière synthétique élastique présentant la propriété des ressorts . Le mode de réalisation décrit permet principalement exception faite des possibilités avantageuses telles que de pouvoir rendre les garnitures de friction solidaires du disque par collage, un parallalélisme exact de ces garnitures l'une par rapport à l'autre aussi bien lorsqu'elles sont sous tension que lorsqu'elles sont détendues, tout en rendant possible, sans autre exigence, de dresser de façon plane les garnitures de friction sans difficulté technique.Lorsqu'ils sont sous tension les disques d'embrayage permettent le parallélisme du fait que les vis jumelées 20 d'une part et 22 d'autre part prévues à la périphérie interne et externe du canal annulaire en regard lTune de l'autre viennent au contact et forment des butées qui fixent les disques porte-garniture. Un tel disque d'emliayage permet des surfaces de contact régulières et la transmission de couple optimale. En outre comme déjà mentionné, un tel disque d'embrayage permet de règler de façon simple l'oscillation latérale maximale admissible. Enfin l'action élastique des disques porte-garniture est homogène autour de l'axe. Il en résulte qu'il n'existe plus de difficulté de séparation au moment du découplage et que couplage peut se faire de manière particulièrement douce.Grâce à l'invention, les couplages ponctuels des disques de couplage connus et les courbures à l'arrachement sont éliminés. La différence entre les deux modes de réalisation montrés par les figures 1 et 2 réside essentiellement en ce que, dans le mode de réalisation de la figure 1, le disque porte-garniture 10 est solidaire d'un moyeu 28, le disque et le moyeu étant estampés dans la même plaque de tôle. Pour renforcer le moyeu 28 à paroi relativement mince, une douille métallique 33 est sertie à l'intérieur de celui-ci, la dite douille métallique 30 étant pourvue d'une dent. Cette douille métallique présente à l'une de ses extrémités, un rebord extérieur 32 qui se trouve à llintérieur d'une échancrure centrale correspondante du disque porte-garniture 12. Celui-ci est fixé au disque porte-garniture 10 au voisinage du rebord 32 de la douille métallique 30, par exemple par des points de soudure. Dans exemple de réalisation conforme à la figure 2, les deux disques portegarniture sont identiques et sont rivetés sur un rebord extérieur 34 d'un moyeu dwune seule pièce 36, par exemple au moyen de rivets 38. Dans un mode de réalisation avantageux l'épaisseur du disque porte-garniture 10 est de 0, 8mmet la largeur de la fente périphérique 24 de 0, 8mm, pour un diamètre du disque de 180mu. La pièce intermédiaire élastique 26 est avantageusement réalisée en un caoutchouc au silicone modifié vulcanisable à chaud. REVENDICATIONS 1 - Disque d'embrayage à friction élastique, en particulier pour embrayage à sec de véhicule automobile ,comportant un moyeu et au moins un disque porte-garniture lié solidement avec ce dernier, disque qui porte de chaque côté au moins une garniture de friction, les dites garnitures étant tenues de façon élastique dans la direction axiale du disque d'embrayage, caractérisé en ce que le disque porte-garniture est formé d'une seule pièce et en ce que les garnitures de friction qui se trouvent l'une en face de l'autre sont supportées au moyen d'une pièce intermédiaire élastique à la manière d'un ressort et maintenue par les disques porte-garniture 2 - Disque d'embrayage selon la revendication 1 caractérisé en ce que les garnitures de friction se trouvant l'une en regard de l'autre sont supportées par une pièce intermédiaire commune, portée par le disque porte-garniture. 3 - Disque d'embrayage selon la revendication 2 , caractérisé en ce que la pièce intermédiaire élastique est agencée sous forme d'anneau dans un canal annulaire concentrique à l'axe du disque d'embrayage, canal dont les parois latérales parallèles portent les garnitures de friction sur leur face extérieure , et dont les parois périphériques sont divisées en leur milieu- et définissent entre elles une fente, afin de permettre un mouvement axial des parois latérales du canal 4 - Disque d'embrayage selon la revendication 3 X caractérisé ence que la pièce intermédiaire en forme d'anneau est en une matière synthétique élastique, résistant à la chaleur et de grande rigidité 2 par exemple un caoutchouc au silicone modifié ,vulcanisable à chaud. 5 - Disque d'embrayage selon la revendication 4, caractérisé en ce que dans la pièce intermédiaire est agencé un serpentin de fil de ressort d'acier incorporé dans ladite pièce. 6 - Disque d'embrayage selon l'une quelconque des revendications 3 à 5 caractérisé en ce que les garnitures de friction sont collées de façon à résister à la chaleur sur les parois planes du canal annulaire, ou serties dans celles-ci de façon à en devenir parties intégrantes 7 - Disque d'embrayage selon l'une des revendications précédentes, caracté- risé en ce qu'il comporte deux disques porte-garniture formés dans une tôle d'acier et de préférence trempés, disques qui définissent ensemble ledit canal annulaire et qui sont précontraints par l'intermédiaire de la pièce inter médiaire en forme d'anneau 8 - Disque d'embrayage selon la revendication 7 caractérisé en ce que les deux disques porte-garniture sont fixés à une bride communedu moyeu ou bien rivés sur celui-ci. 9 - Disque d'embrayage selon la revendication 7 ,caractérise en ce que l'un des deux disques porté-garniture est solidaire du moyeu dans la paroi mince en forme de douille duquel est sertie une douille métallique comportant une denture conique et en ce que l'autre disque porte-garniture est rendu solidaire du premier, au voisinage du moyeu s en particulier par l'intermédiaire de points de soudure 1 0 - Disque d'embrayage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce élastique intermédiaire est fixée à au moins l'un des disques portegarniture , de préférence par collage.