Brevet FR2511741A1 — publié le 19830225

La présente invention se rapporte à un disque de friction à engagement progressif, notamment pour embrayage, ayant un moyeu et au moins deux garnitures de friction fixées de part et d'autre de pales disposées en série circulaire solidaires d'au moins une rondelle accouplée au moyeu, chaque pale pré- sentant des plages planes réparties en au moins deux jeux aux- quels les deux garnitures de friction sont respectivement voi- sines et fixées et qui s'étendent à des niveaux légèrement différents dans deux plans parallèles, et des moyens de rampe inclinée reliant des plages d'un des jeux à des plages de 1 ' autre jeu. Les pales peuvent être constituées par de petites pièces individuelles faciles à fabriquer sans perte de matière et sont fixées à la rondelle par tous moyens convenables Mais elles peuvent aussi former, à elles toutes, un ensemble annu- laire monobloc qui est, soit distinct de la rondelle en étant fixé à celle-ci par tous moyens convenables, soit lui-même constitué d'une manière monobloc avec cette rondelle. La rondelle est généralement accouplée au moyeu soit par fixation directe, soit par l'intermédiaire d'un dispositifper- mettant une torsion limitée sous le contrôle de moyens élasti- ques avec un effet d'amortissement par frottement. Les plages planes des pales sont situées dans des plans parallèles suivant au moins deux niveaux légèrement différents, et permettent, par écrasement axial élastique du disque, un. engagement progressif lorsque le disque est pincé au droit de ses garnitures de friction au sein de l'embrayage. On appréciera îue lors d'un tel écrasement axial du dis- que, les plages d'un des niveaux, dites plages fixes,sont ad- mises à conserver la même position axiale par rapport à la rondelle et ce sont les plages de l'autre niveau, dites plages mobiles, qui sont admises à se rapprocher axialement des-pla- ges fixes au cours de l'aplatissement de la pale. L'utilisation de pales aplatissables est favorable, pour la progressivité, non seulement au moment de l'engagement afin. d'éviter des phénomènes d'à-coups, mais est également utile en période embrayée, car elle permet de compenser les tolérances de fabrication et de montage des diverses pièces de l'embraya- ge, ainsi que les déformations dues à la chaleur qui peuvent apparaitre en cours de service. Les rampes inclinées assurent le raccordement des plages planes situées à différents niveaux, en conférant à la pale une bonne robustesse et, en même temps, une excellente facul- té d'aplatissement,élastique. En général, les plages planes sont, au moins pour certai- nes d'entre elles, étroites dans une direction circonférentiel- le, ce qui rend difficile la fixation des garnitures, parexet- ple par rivetage et/ou collage Pour renforcer le rivetage, on peut sans doute envisager d'augmenter le nombre des rivets en en plaçant davantage sur une même ligne radiale compte tenu de l'étroitesse circonférentielle de la plage, mais, ce faisant, on risque d'introduire une ligne de moindre résistance dans la pale et les garnitures. La présente invention a pour objet un disque de friction du type susindiqué, à engagement progressif, notamment pour embrayage, dans lequel les conditions de fixation des garnitu- res aux pales, notamment par rivets, sont notablement amélio- rées, ceci avec une construction commode et robuste et un ex- cellent fonctionnement. Suivant l'invention, un tel disque de friction est carac- térisé en ce que l'un au moins des moyens de rampe inclinée est divisé, suivant la direction de ses lignes de niveau, en au moins deux parties inclinées dans le même sens, qui sont déca- lées l'une par rapport à l'autre dans une direction transver- sale auxdites lignes de niveau. Grâce à un tel décalage, on réalise un gain de surface, notamment circonférentiellement sur au moins une plage mobile axialement par rapport à la rondelle, ce-qui permet de répar- tir d'une manière commode les rivets de fixation sur cette plage mobile en en augmentant le nombre, sans avoir à les ali- gner tous sur une même ligne radiale On obtient ainsi une ex- cellente triangulation dans la fixation-par rivets qui confère à celle-ci une grande robustesse Lorsqu'un collage est prévu, il est également amélioré en raison du gain de surface Mais, s'il y a lieu, le renforcement du rivetage peut permettre la suppression d'un complément de fixation par collage, ce qui simplifie la fabrication. Suivant une autre caractéristique, les parties décalées 251174 1 des moyens de rampe inclinée sont séparéesl'une de l'autre par une fente fermée transversale aux lignes de niveau dudit moyen de rampe inclinée une telle fente permet de fabriquer commodément la pale avec les parties de rampe décalées les unes par rapport aux autres Etant donné que la fente est pré- vue fermée, elle n'affaiblit pas la résistance de la pale aux effets de la force centrifuge et permet de maintenir constante la distance prévue pour les trous de passage de rivets situés de part et d'autre de cette fente. Suivant une autre caractéristique, les plages planes des deux jeux définissent avec les moyens de rampe inclinée des arêtes qui sont toutes parallèles les unes avec les autres. Un tel parallélisme permet une fabrication commode. De préférence, les arêtes sont parallèles à une ligne ra- diale suivant laquelle sont alignésdeux desrivets qut fixent un garniture à une plage plane voisine éxialement mobile par rap- port à la rondelle De cette façon, la garniture est sollicitée en déplacement d'une façon tangentielle à l'endroit de cette fixation On évite ainsi toute tendance de la garniture à être déformée radialement dans un sens ou dans l'autre. Dans une forme d'exécution, chaque pale comporte un pied qui est directement fixé à la rondelle. En variante, au moins un anneau plan de renfort fixé à la rondelle est inséré entre les pales et au moins une des garni- tures de friction La pale peut présenter un pied qui est fixé à la rondelle en même temps que l'anneau plan de renfort ou encore être exempte de pied, en étant alors fixée à la ron del- le, seulement par l'intermédiaire de l'anneau plan de renfort. Dans ce dernier cas, on peut choisir à volonté l'épaisseur de la pale uniquement en fonction des conditions optima de pro- gressivité, puisque la robustesse du montage est assurée par l'anneau plan de renfort, choisi convenablement à cet effet. De préférence, chaque garniture de friction est fixée àune plage plane voisine par des rivets ayant un épaulement qui co- opère en butée avec une portée associée à l'autre garniture de friction, pour limiter l'écartement axial des deux garnitures de friction Des formes d'exécution de llinvention, sont ci-après dé- crites, à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels la figure 1 est une demi-vue partielle, en élévation, d' un disque de friction suivant l'invention; la figure 2 est une demi-vue correspondante, en coupe suivant la ligne brisée II-II de la figure 1; la figure 3 est une vue, en élévation d'une des pales du disque des figures 1 et 2; la figure 4 est une vue partielle en perspective de cette pale; la figure 5 illustre, à grande échelle et en coupe, le mode de fixation des garnitures à cette pale; la figure 6 est une vue analogue à la figure 3 mais con- cerne une variante de pale adaptée à être associée à un anneau plan de renfort; la figure 7 illustre, à grande échelle et en coupe, le mode de fixation des garnitures à la pale de la figure 6; la figure 8 est une vue analogue à la figure 6 mais con- cerne une autre variante de pale; la figure 9 montre partiellement en élévation l'anneau plan de renfort qui est associé aux pales de la figure 8; la figure 10 est une vue analogue à la figure 8 mais con - cerne une autre variante encore de pale; la figure Il montre partiellement, en perspective, la pa- le de la figure 10. On se référera d'abord aux figures 1 à 5 qui concernent, à titre d'exemple non, limitatif, une application de l'inven- tion à un disque de friction à engagement progressif, notam- ment pour un embrayage de véhicule automobile, par exemple vé- hicule poids-lourd. Ce disque de friction (figures 1 et 2) comporte un moyeu et deux garnitures de friction, 11 et 12 fixées de part et d'autre de pales 13 Les pales 13 sont disposées en série cir- culaire et, dans l'exemple représenté, sont individuelles et sont rendues solidaires, par des rivets 46, d'au moin S uneron- delle 14. La rondelle 14 est accouplée au moyeu 10 de toute manière appropriée, par exemple (figures 1 et 2) par un dispositif qui permet -une N to r S i o n limitée s Ous le contrôle de moyens élastiques 15 tels que ressorts A la figure 2, la rondelle 14 est prévue doublée par une autre rondelle 14 A en vue de don- ner une bonne assise aux ressorts 15 La torsion limitée est contrôlée par ces ressorts 15 avec un effet d'amortissement par une rondelle de frottement 16 A insérée entre le moyeu 10 et la rondelle 14 A et tarée par une rondelle élastique 16 in- sérée entre le moyeu 10 et la rondelle 14. La rondelle 14 pourrait être fixée directement au moyeu et dans ce cas les ressorts 15 et les diverses rondelles 14 A, 16 et 16 A sont supprimées. Chaque pale 13 (figures 3 à 5) présente des plages planes réparties en, au moins deux jeux auxquels les deux garnitures de friction 11 et 12 sont respectivement voisines et fixées et qui s'étendent à des niveaux légèrement différents dans deux plans parallèles (figures 3 et 5). Dans l'exemple représenté à ces figures 3 et 5, un des jeux de plages comporte deux plages extrêmes 17 et 18 et une plage intermédiaire 19 L'autre jeu de plages comporte une plage 20 disposée entre les plages 17 et 19 et une plage 21 disposée entre les plages 18 et 19 Une rampe inclinée 22 re- lie les plages 17 et 20 Une rampe inclinée 23 relie les pla- ges 19 et 20 Une rampe inclinée 24 relie les plages 19 et 21. Et une rampe inclinée 25 relie les plages 18 et 21. Les plages 17,18,19 et les plages 20,21, situées à deux niveaux légèrement différents permettent, par écrasement axial élastique du disque, un engagement progressif lorsque le dis- que est pincé au droit de ses garnitures de friction 11,12 au sein de l'embrayage. Lors d'un tel écrasement axial du disque, les plages 17, 18,19 restent fixes en étant admises à conserver la même posi- tion axiale par rapport à la rondelle 14 et ce sont les plages ,21 qui sont mobiles et admises à se rapprocher axialement des plages fixes 17,18, 19 au cours de l'aplatissement de la pale 13 Ceci est dû au fait que la plage 19 forme un bloc so- lidaire avec la rondelle 14 par l'intermédiaire des rivets de fixation 46. La rampe 23 est divisée suivant la direction, D de ses li- gnes de niveau en deux parties 23 A et 23 B inclinées dans le même sens, qui sont décalées l'une par rapport à l'autre dans une direction transversale aux lignes de niveau de direction. D, ce qui permet d'augmenter la surface utile de la plage 20 pour la fixation de la garniture 11 par rivetage et/ou colla- ge. Les parties 23 A et 23 B sont séparées l'une de l'autre par une fente fermée 26 transversale à la direction D. La plage 17 définit avec la rampe 22 une arête 27 La rampe 22 définit avec la plage 20 une arête 28 La rampe 23 A définit avec la plage 20 une arête 29 La rampe 23 B définit avec la plage 20 une arête 30 La rampe 23 A définit avec la plage 19 une arête 31 La rampe 23 B définit avec la plage 19 une arête 32 La plage 19 définit avec la rampe 24 une arête 33 La rampe 24 définit avec la plage 21 une arête 34 La pla- ge 21 définit avec la rampe 25 une arête 35 Et la rampe 25 définit avec la plage 18 une arête 36. La garniture 11 est fixée à la plage 20 qui lui est voi- sine par des rivets 37 qui traversent des trous 38 A et 38 B ménagés dans la plage 20 Deux au plus de ces trous 38 A sont alignés suivant une môme ligne radiale R de la plage axiale- ment mobile 20 (figures 1 et 3) Un autre trou 38 B de rivet est décalé (figure 3) par rapport à cette ligne radiale R. Une telle triangulation dans l'agencement des rivets de fixa- tion 37 est permise grâce au décalage des deux parties 23 A et 23 B de la rampe 23 permettant d'augmenter la largeur circonfé- rentielle de la plage 20. Les diverses arêtes définies précédem Emnt,27,28,29,30,31, 32,33,34,35 et 36 sont toutes parallèles à la ligne radiale R suivant laquelle sont disposés les trous 38 A de rivets Comme on le voit à la figure 5, chaque rivet 37 comporte un épaule- ment 39 qui coopère en butée avec une portée 40 associée à la garniture 12, pour limiter l'écartement axial des garnitures 11 et 12 Dans l'exemple de la figure 5, la portée 40 est for- mée par la garniture 12 elle-même. La garniture 12 est fixée par des rivets 41 à la plage 19 dans laquelle sont prévus à cet effet des trous 42 A et 42 B. Comme on le voit à la figure 3, deux trous 42 A sont alignés suivant une ligne radiale R', tandis qu'un autre trou 42 B est décalé par rapport à cette ligne radiale R' Chaque rivet 41 comporte un 6 paulénment 43 qui coopère en butée avec une portée 44 associée à la garniture 11 pour limiter l'écartement axial 2511 i 41 des garnitures 11 et 12, en renforçant ainsi l'action de butée des épaulements 39 contre les portées 40. Dans l'exemple représenté aux figures 1 à 5, chaque pale 13 a un pied 45 fixé à la rondelle 14 par trois rivets 46 tra- versant des trous 47 des pieds 45 et des trous 48 de la ron-. delle 14 Chaque rivet extrême 46 est commun au pied 45 de la pale 13 et au pied de la pale voisine, qui vient en recouvre- ment partiel de ce pied 45 de la pale 13. Ainsi, les diverses pales 13 sont fixées directement par leur pied 45 à la rondelle 14. On remarquera, notamment à la figure 3, que la pale 13 est reliée à son pied 45 par un col rétréci plan 45 A qui fait partie de la plage fixe 19 et qui est exempt de pli en permet- tant une excellente tenue mécanique On appréciera également à la figure 3, que le pied 45 comporte une partie 45 B coplanaire avec la plage 19 et le col rétréci 45 A et présentant deuxtrous 47, une rampe inclinée 45 C, et une partie 45 D surélevée par rapport à la partie 45 B pour permettre un recouvrement du pied voisin et présentant un trou 47. On se référera maintenant aux figures 6 et 7 o la dispo- sition est analogue à celle qui vient d'être décrite en réfé- rence aux figures 1 à 5 mais o au moins un anneau plan de ren- fort 49 est inséré entre les pales 13 et au moins une des gar- nitures de friction, par exemple la garniture 12. L'anneau plan de renfort 49 présente des fentes radiales telles que représentées à la figure 9. L'an neau plan de renfort 49 (figures 6 et 7) est adjacent aux plages 17, 18,19 et est fixé à la plage 19 par Iss rivets 41 Cet anneau de renfort 49 est fixé à la rondelle 14 par les rivets 46 qui servent à fixer les pieds 45 des pales 13 à cet- te rondelle 14 et présente à cet effet (figure 9) des trous 51 alignés avec les trous 47. Ainsi, chaque pale 13 a un, pied 45 qui est fixé à la ron - delle 14, en même temps que l'anneau plan de renfort 49. On notera à la figure 7 que la portée 40 avec laquelle coopère en butée l'épaulement 39 du rivet 37 est ici formée par l'anneau de renfort 49 En variante, la portée 40 pourrait être formée par la garniture elle-même, comme à la figure 5. Dans la variante représentée aux figures 8 et 9, la dis- position est analogue à celle qui a été décrite en référence aux figures 6 et 7, mais la partie de rampe 23 B est ici da- vantage décalée par rapport à la partie de rampe 23 A qu'elle ne l'est à la figure 6, de sorte qu'un des trous 42 B est si- tué sur la plage 20. A la figure 8, seuls les rivets de la plage 20 sont pré- vus épaulés pour limiter l'écartement axial des garnitures et les rivets de la plage i 9 sont exempts d'épaulement Un tel agencement simplifié est permis par la largeur relativement importante de la plage 20. Dans un e autre variante (figures 10 et 11) la disposi- tion est toujours analogue à celles qui ont été décrites pré- cédemment, mais la rampe inclinée 23 est ici divisée en trois parties consécutives 23 A,23 B et 23 C séparées par deux fentes telles que les fentes 26 La partie médiane 23 B est décalée par rapport aux parties extrêmes 23 A et 23 C qui sont alignées. La plage 20 est ici munie de quatre trous de rivets:les trous 38 A analogues à ceux qui sont représentés à la figure 6 et deux trous 38 B, ce qui permet une robustesse de fixation accrue. Aux figures 10 et 11, la pale 13 est exempte de pied et est fixée à la rondelle 14, seulement par l'intermédiaire de l'anneau plan de renfort 49. On appréciera que les disques de friction conformes aux diverses formes d'exécution qui viennent d'être décrites ont une construction robuste et présentent une excellente progres- sivité La fixation des garnitures aux pales par rivetage et/ou collage est renforcée grâce au gain de largeur circonfé- rentielle du au décalage des parties de rampe telles que 23 A, 23 B,23 C Le rivetage renforcé peut éventuellement permettre de supprimer un complément de fixation par collage On notera que les fentes fermées 26 facilitent la fabrication des pales sans nuire à leur résistance aux effets de la force centrifuge et que le parallélisme des diverses arêtes 27 à 37 à la ligne ra- diale R facilite également la fabrication et améliore les con- ditions de tenue des garnitures 11 et 12. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux formes d'exécution décrites et représentées mais embrasse toutes va- riantes dans le cadre des revendications. REVENDICATIONS 1) Disque de friction à-engagement progressif, notamment pour embrayage, ayant un moyeu 10 et au moins deux garnitures de friction 11,12 fixées de part et d'autre de pales 13 dis- posées en série circulaire, solidaires d'au moins une rondelle 14 accouplée au moyeu 10, chaque pale 13 présentant des plages planes 17,18,19,20,21 réparties en au moins deux jeux et aux- quels les deux garnitures de friction 11,12, sont respective- ment voisines et fixées et qui s'étendent à des niveaux légè- rement différents dans deux plans parallèles, des moyens de rampe inclinée 22,23,24,25, reliant des plages d'un des jeux à des plages de l'autre jeu, disque de friction caractérisé en ce que l'un au moins des moyens de rampe inclinée 23 est divi- sé suivant la direction D de ses lignes de niveau en au moins deux parties 23 A,23 B,23 C, inclinées dans le même sens, quisont décalées l'une par rapport à l'autre dans une direction trans- versale auxdites lignes de niveau. 2) Disque de friction suivant la revendication 1, caracté- risé en ce que lesdites parties décalées 23 A,23 B,23 C dudit moyen de rampe inclinée sont séparées l'une de l'autre par une fente fermée 26 transversale aux lignes de niveau dudit moyen de rampe inclinée. 3) Disque de friction suivant la revendication 1 ou la re- vendication 2, caractérisé en ce que les plages planes des deux jeux définissent avec les moyens de rampe inclinée des arêtes 27 à 36 qui sont toutes parallèles les unes avec les autres. 4) Disque de friction suivant l'une quelconque des revendi- cations 1 à 3, caractérisé en ce que chaque garniture 11,12 est fixée à une plage plane voisine 20 par des rivets dont deux au plus 38 A sont alignés suivant une même ligne radiale R. ) Disque de friction suivant la revendication 1 ou la re- vendication 2, caractérisé en ce qu'au moins une des garnitu- res est fixée à une plage plane voisine 20 par des rivets dont deux 38 A sont alignés suivant une même ligne radiale R et en. ce que les plages planes des deux jeux définissent avec les moyens de rampe inclinée des arêtes 27 à 36 qui sont toutes parallèles à ladite ligne radiale R. 6) Disque de friction suivant la revendication 4 ou la re- vendication 5, caractérisé en ce que ladite plage 20 est admi- se à être axialement mobile par rapport à la rondelle 14 lors de l'engagement progressif du disque. 7) Disque de friction suivant l'une quelconque des revendi- cations 1 à 6, caractérisé en ce que chaque pale 13 comporte un pied 45 qui est directement fixé à la rondelle 14. 8) Disque de friction suivant l'une quelconque des revendi- cations 1 à 6, caractérisé en ce qu'au moins un anneau plan de renfort 49 est inséré entre les pales 13 et au moins une des garnitures de friction. 9) Disque de friction suivant la revendication 8, caractéri- sé en ce que cet anneau plan de renfort 49 est fendu. ) Disque de friction suivant la revendication 8 ou la re- vendication 9, caractérisé en ce que ledit anneau plan de ren- fort 49 est adjacent à un jeu de plages auquel il est fixé. 11) Disque de friction suivant l'une quelconque des revendi- cations 8 à 10, caractérisé en, ce que ledit anneau plan de ren- fort 49 est fixé à la rondelle 14. 12) Disque de friction suivant la revendication 11, caracté- risé en ce que chaque pale 13 a un pied 45 qui est fixé à la rondelle 14 en même temps que ledit anneau plan de renfort 49. 13) Disque de friction suivant la revendication 11, caracté- risé en ce que chaque pale 13 est exempte de pied et est fixée à la rondelle 14 seulement par l'intermédiaire de l'anneauplan de renfort 49. 14) Disque de friction suivant l'une quelconque des revendi- cations 1 à 13, caractérisé en ce que ledit moyen de rampe in- clinée 23 est divisé seulement en deux parties consécutives dé- calées 23 A,23 B. 15) Disque de friction, suivant l'une quelconque des revendi- cations 1 à 13, caractérisé en ce que ledit moyen de rampe in- clinée 23 est divisé en au moins trois parties consécutives 23 A,23 B,23 C dont une partie médiane 23 B décalée par rapport à deux parties extrêmes alignées 23 A,23 C. 16) Disque de friction suivant l'une quelconque des revendi- cations précédentes, dans lequel chaque garniture de friction 11,12 est fixée à une plage plane voisine par des rivets, ca- ractérisé en ce que les rivets ont un épaulement 39,43 qui co- opère en butée avec une portée 40,44 associée à l'autre garni- ture de friction pour limiter l'écartement axial des deux gar- nitures de friction.