Brevet FR2537682A1 — publié le 19840615

La présente invention se rapporte à un disque de friction pour embrayage ayant un moyeu et au moins deux garnitures de friction fixées ai moyen d'éléments de fixation de part et d' autre d'un support accouplé audit moyeu et comportant des moyens d'équilibrage. Ainsi qu'on le sait, les vitesses de rotation des moteurs de véhicules automobiles deviennent de plus en plus rapides. Ce progrès présente pour inconvénient le fait de rendre d' autant plus crucial le problème de l'équilibrage des disques de friction, notanment pour les véhicules poids-lourds. En effet, bien qu'il s'agisse, parmi les organes d'un em- brayage, de celui ayant la plus faible inertie, un défaut d' équilibrage du disque de friction, compte tenu de la vitesse de rotation considérée, risque d'induire des vibrations ou des perturbations cycliques. Bien entendu, il a déjà été proposé d'équilibrer les dis- ques de friction En général, les moyens d'équilibrage employés se présentent sous forme d'un ajout de matière au voisinage du moyeu du disque de friction Plus particulièrement, dans une forme d'exécution connue, le moyen d'équilibrage est: une masse- lotte se présentant sous forme d'un rivet que l'on dispose dans un trou pratiqué à cet effet, éventuellement en plusieurs endroits, dans un flasque entourant le moyeu. Ce procédé d'équilibrage, ainsi que d'autres de l'art anté- rieur, présente plusieurs inconvénients Tout d'abord, on peut remarquer que, l'équilibrage étant réalisé au voisinage du moyeu, son efficacité est assez faible, cela d'autant plus que l'équilibrage est réalisé dans une zone proche de l'axe du disque de friction De plus, au moins un des organes du disque de friction, à savoir au moins un des flasques, est utilisé pour cet équilibrage En effet, il faut prévoir un ou plusieurs trous pour permettre la fixation de la mnasselotte d'équilibrage. Le processus de fabrication d'un tel disque d'embrayage est donc sensiblement compliqué par l'emploi de ce procédé. La présente invention a pour objet de pallier ces inconvé- nients et d'améliorer l'équilibrage d'une manière simple, éco- nomique et efficace. Suivant une caractéristique de l'invention, les organes essentiels du disque de friction ne sont pas touchés ou modi- fiés par les moyens d'équilibrage et ces moyens sont associés aux moyens de fixation des garnitures de friction. Outre le fait que cette disposition laisse intacts tous les organes du disque de friction, elle présente aussi pour avantage appréciable de réaliser l'équilibrage au niveau des garnitures de friction, donc à un niveau radialement nettement plus éloigné de l'axe du disque de friction que celui de 1 ' équilibrage selon l'art antérieur. Suivant une autre caractéristique de la présente invention, les moyens de fixation des garnitures de friction sur le voile comportent des moyens de logement pour une masselotte d'équilibrage. Comme, de manière en soi connue, les moyens de fixation des garnitures de friction sont répartis, sur plusieurs niveaux radiaux de l'ensemble de la périphérie du disque de friction, l'équilibrage selon la présente invention, se révèle très efficace car il est toujours possible de loger une masselotte à un endroit voisin d'une position mathématique idéale. Suivant une autre caractéristique de la présente invention, lesdits moyens de fixation se présentent sous forme de rivets axialement alésés, et chaque masselotte d'équilibrage est obtenue à partir d'un fil de plomb. Grâce à ces dispositions particulièrement avantageuses, le processus d'équilibrage est d'une grande simplicité puisqu' il suffit, après avoir enfilé un fil de plomb dans le rivet alésé, d'écraser ce fil à l'aide d'une simple pince. On appréciera, d'une manière générale, l'efficacité accrue et la simplicité de mise en oeuvre des moyens d'équili- brage selon la présente invention par rapport à ceux de l'art antérieur ainsi que leur moindre coût. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue générale en perspective, avec un arrachement, d'un disque de friction suivant l'invention; la figure 2 est une vue partielle à plus grande échelle de ce disque, en coupe suivant la ligne II-II de la figure 1; la figure 3 est une vue analogue à la figure 2, mais dans laquelle le disque est serré et présente une épaisseur mi- nimale au droit des garnitures; la figure 4 montre en coupe, un des rivets des figures 2 et 3 avant rivetage; la figure 5 est une vue partielle correspondant à la figure 2, montrant en coupe une variante de réalisation; la figure 6 est une vue partielle correspondant à la figure 2, montrant en coupe une autre variante de réalisation. Dans le mode de réalisation représenté aux figures 1 à 3, un disque de friction suivant l'invention est,par exemple, destiné à équiper un embrayage de véhicule automobile, En étant admis à être, soit serré, soit desserré entre deux pla- teaux de cet embrayage (non représentés) Ce disque comporte (figure 1) un support ou voile métallique 10 de forme générale circulaire plane perpendiculaire à l'axe du disque Dans cette forme de réalisation, le support 10 présente à sa périphérie, des parties galbées 11 (figures 1 et 2) qui peuvent s'aplatir en opposant une résistance élastique lorsque le disque est admis à être serré entré les plateaux de l'embrayage Le disque comporte également des garnitures 12 en matière de frottement disposées de part et d'autre du support 10 et fixées par des moyens de fixation, à savoir des rivets 13, aux parties galbées 11 en sorte que l'épaisseur du disque au droit des garnitures 12 soit élastiquement variable en présentant une limite infé- rieure qui correspond à un aplatissement total (figure 3) des parties galbées 11. Le support 10 (figure 1) est relié par l'intermédiaire de ressorts amortisseurs de torsion 14 à un moyeu cannelé 15 qui est adapté à être engagé sur un arbre (non représenté) de telle façon que celui-ci soit entraîné par les plateaux de l'embrayage lorsque le disque est serré entre ces plateaux et à-être désac- couplé desdits plateaux lorsque ceux-ci laissent le disque desserré. Dans l'exemple représenté aux figures 1 à 3, les parties galbées 11 sont constituées par des secteurs ondulés tandis que les garnitures 12 sont constituées par deux garnitures 12 a, 12 b ayant une forme générale annulaire plane perpendiculaire à 1 ' axe du disque. Une des garnitures 12, désignée par 12 a, est fixée (figure 2) par certains des rivets 13, désignés par 13 a, sur les 2537682, secteurs 11 au sommet des ondulations de ces secteurs qui sont situés du côté de cette garniture 12 a, tandis que l'autre gar- niture, désignée par 12 b, est fixée par les autres rivets 13, désignés par 13 b, sur les secteurs 11 au sommet des ondulations de ces secteurs qui sont situés du côté de la garniture 12 b. Les rivets 13 a qui sont fixés à la garniture 12 a sont agencés de façon à permettre à la garniture 12 b de se rappro- cher de la garniture 12 a et, de même, les rivets 13 b qui sont fixés à la garniture 12 b sont agencés de façon à permettre à la garniture 12 a de se rapprocher de la garniture 12 b, et ceci jusqu'à aplatissement total des ondulations des secteurs 11, (figure 3) On notera ici que les rivets sont répartis sur des niveaux radiaux différents. Les garnitures 12 a et 12 b sont interconnectées par des tooyens de butée ou limiteurs d'écartement qui agissent dans une direction parallèle à l'axe du disque en définissant posi- tivement une limite supérieure pour l'écartement des garnitures, c'est-àdire une limite supérieure pour l'épaisseur du disque au droit des garnitures (figure 2) Les moyens de butée sont prévus de telle façon qu'ils interviennent avant que les par- ties galbées 1 l ne soient admises à revenir élastiquement jusqu'at-l repos complet. Ces moyens de butée consistent, dans l'exemple représenté aux figures 1 à 4, en un épaulement supplémentaire 16 a des rivets 13 a qui coopère en butée avec une portée 17 b de la gar- niture 12 b et également en un épaulement supplémentaire 16 b des rivets 13 b qui coopèrent en butée avec une portée 17 a de la garniture 12 a. Suivant l'invention, les moyens d'équilibrage du disque de friction sont associés aux moyens de fixation des garnitures de friction. A cet effet, lesdits moyens de f'xation 13 comportent des moyens de logement 30 pour une masselotte d'équilibrage 40. Aux figures 1 à 4, les moyens de logement se présentent sous forme d'un aléasageaxial 30 du rivet 13, tandis que la mnasselotte d'équilibrage est obtenue à partir d'un fil de plomb que l'on enfile dclans l'alésage 30 et que l'on écrase ensuite avec une pince. Aux figures 2 et 3, seul le rivet 13 b a été représenté avec une masselotte 40 d'équilibrage. Le rivet 13, représenté en figure 4 avant l'opération de rivetage, comporte une queue 18 qui est surmontée d'un bossage 19,lequel forme un épaulement d'appui 20 destiné à permettre la fixation sur la partie galbée 11 du support Ce bossage 19 est lui-même surmonté par une tête 21,laquelle - forme l'épaulement supplémentaire 16 destiné à permettre une butée contre la portée 17 des garnitures. L'alésage 30 que comporte le rivet 13 présente, à son extrémité 31 du côté de la tête 21, une forme évasée faisant office d'organe de maintien de la masselotte 40 (voir figures 2 et 3). Le rivetage s'effectue par appui de la tête 21 contre une semelle, tandis qu'un outil coopère avec la queue creuse 18 pour former un bourrelet de fixation 22 désigné aux figures 2 et 3 par 22 a pour les rivets 13 a et par 22 b pour les rivets 13 b. Cette opération de rivetage permet aussi de donner à 1 ' extrémité 32 de l'alésage 30, du côté du bourrelet 22, une forme évasée faisant office de deuxième organe de maintien de la masselotte 40. Le bourrelet 22 a et l'épaulement 20 a serrent entre eux la garniture 12 a et la partie galbée 11 du support 10 en assurant leur fixation De même, le bourrelet 22 b et l'épaulement 20 b serrent entre eux la garniture 12 b et la partie galbée 11 du support 10 en assurant leur fixation En outre, grâce aux butées en 16 a, 17 b d'une part et en 16 b, 17 a d'autre part réalisées par la tête supplémentaire 21 des rivets 13, l'épaisseur maximale du disque au droit des garnitures est exactement définie et reste pratiquement cons- tante quelles que soient les conditions extérieures, notamment de température. L'opération d'équilibrage, qui a lieu une fois l'assembla- ge du disque terminé, est particuliérenent simple. Le passage du disque de friction dans une machine d' équilibrage permet de déterminer une zone située dans l'espace annulaire défini par les garnitures de friction 12 permettant de réaliser l'équilibrage par apport de matière. Comme figure 1, les rivets 13 sont répartis sur l'ensem- ble dudit espace annulaire, et compte tenu des tolérances d' équilibrage autorisées, il se trouve immanquablement a,i moins un rivet 13 au voisinage de la zone d'équilibrage déterminée. Ainsi qu'il est dit plus haut, les masselottes d'équili- brage sont constituées, dans cette forme de réalisation, par du fil de plomb d'un diaaètre égal à celui des alésages 30 des rivets 13 Le rivet des-iné à porter la masselotte ayant été déterminé, il suffit alors de couper une longueur de fil de plomb correspondant à la longueur voulue, au moins égale à la longueur de l'alésage 30, d'introduire cette masselotte dans 1 ' alésage 30 du rivet considéré et d'écraser, contre les organes de maintien, c'est-à-dire les extrémités évasées 31 et 32 de 1 ' alésage 30, ce fil de plomb au moyen d'une pince Ainsi, la masselotte est immobilisée dans l'alésage 30, notamment axiale- ment et ne risque pas d'être éjectée lors de la rotation du disque. On remarquera que cette opération est particulièrement simple pour ce qui est de sa mise en oeuvre et qu'elle peut être réalisée sur les disques d'embrayage d'un type existant déjà, avec des rivets de fixation des garnitures de friction du type décrit ci-dessus. Si, pour certains disques de friction, la densité des ri- vets de fixation des garnitures de friction répartie sur l'en- semble de celle-ci se révèle insuffisante, compte tenu -des to- lérances d'équilibrage, pour obtenir un équilibrage correct au moyen d'une seule masselotte, rien n'empêche d'utiliser deux ou trois masselottes dans des rivets différents, pour réaliser cet équilibrage. Dans ce cas, le banc d'équilibrage doit être adapté à déterminer les rivets porteurs de masselottes déterminer la masse précise de fil de plomb à utiliser dans chaque cas Dans le mode de réalisation des figures 1 à 4, les rivets 13 font également office de moyens de butée intervenant avant que les parties galbées 11 ne soient admises à revenir élasti- quement jusqu'au repos complet. Il est bien entendu que la présente invention ne saurait se limiter uniquement à des moyens de fixation faisant aussi office de moyens de butée. Ainsi, figure 5, les rivets 13 ' ne comportent pas de tête supplémentaire 21, dans cette variante de réalisation, d'autres moyens, non représentés, contrôlent la course axiale ds parties galbées 11 '. Le rivet 13 ' est axialement alésé en 30 ' et comporte des extrémités évasées 31 ', 32 '. Ici encore, la masselotte 40 ' est constituée par du fil de plomb écrasé dans l'alésage 30 ', ici l'alésage 30 'b_ En figure 6, une autre variante de réalisation a été représentée Ici la masselotte 40 " est réalisée en acier Elle est donc, à masse égale, plus encombrante que celle réalisée En plomb. Dans ce mode de réalisation, les rivets 13 " sont axialement alésés en 30 " et comportent une extrémité évasée 31 " La mnasse- lotte d'équilibrage 40 " se présente sous forme d'un pion compor- tant une tête 50 et un tronc 51 o La tête 50 prend appui axiale- ment sur le bourrelet 22 "b du rivet 13 "bo Après introduction du tronc dans l'alésage 30 "b, un outil permet d'écraser l'extré- mité 52 du tronc 51 contre l'axtrémité évasée 31 "b de l'alésage 30 "b, en sorte que la masselotte 40 " est maintenue axialement, d'une part par sa tête 50, et d'autre part par l'extrémité 52 du tronc 51. Dans ce mode de réalisation, comme la tête 50 de la masse- lotte 40 " est particulièrement encombrante, il faut veiller a ce que le débattement axial P du support 10 " soit inférieur à l'usure sch 4 matisé par la cote U, figure 6), augmenté d'une cote de sécurité Y. Bien entendu, l'invention ne se limite pas aux formes de de réalisation décrites et représentées, mais englobe toutes variantes d'exécution et/ou de réalisation, sans sortir pour autant du cadre de la présente invention. En particulier, les trois modes -de réalisation décrits à l'appui des figures 1 à 6 concernent un disque de fr-iction à engagement 'progressif, cet agencement progressif étant obtenu par une ondulation 11 du voile 10 du disque Il est clair que les enseignements de la présente invention s'appliquent d'une part, a tous types de disques de friction à engagement progres- sif, quels que soient les moyens utilisés pour réaliser cet engagement progressif, et d'autre part, aux disques de friction n'ayant pas d'engagement progressif et dont le support des garnitures de friction est plan. Dans ce dernier cas, il est bien entendu qu'un alésage axial peut être réalisé dans les rivets de fixation, confor- mément aux enseignements de la présente invention, qui sont, d'une manière générale, d'associer les masselottes d'équili- brage aux moyens de fixation des garnitures de friction sur le support, quels que soient ces moyens (rivets, boulons) et ce support (plan, ondulé, pales disposées en série circulaire, etc -> On notera également que la présente invention ne se limite pas à l'emploi de plomb pour réaliser des masselottes d' équilibrage. On notera également que, s'agissant de disques à engage- ment progressif, dans la forme de réalisation représentée aux figures 1 à 3, les moyens de fixation des garnitures sur le support, à savoir les rivets 13, font également office de limi- teurs d'écartement pour lesdites garnitures Cette limitation s'opère grâce à la coopération des épaulements-16 des rivets 13 avec les portées 17 des garnitures. Bien entendu, rien ne s'oppose à ce que cette limitation de la course d'écartement puisse se faire par la coopération d'un épaulement du rivet 13 avec un organe quelconque, s Dli- daire du voile, par exemple par coopération de l'épaulement 16 directement avec l'ondulation 11, les garnitures êtant alors dépourvues de parties 17. REVENDICAT IONS 1 Disque de friction pour embrayage comportant notamment un moyeu et au moins deux garnitures de friction fixées au moyen d'éléments de fixation de part et d'autre d'un support accouplé audit moyeu et comportant des moyens d'équilibrage, caractérisé en ce que lesdits moyens d'équilibrage ( 40) sont associés auxdits moyens de fixation ( 13) des garnitures de friction ( 12). 2 Disque de friction selon la revendication 1, caracté- risé en ce que les moyens de fixation ( 13) des garnitures de friction ( 12) comportent des moyens de logement ( 30) pour une masselotte d'équilibrage ( 40). 3 Disque de friction selon l'une quelconque des revendi- cations 1, 2, caractérisé en ce que lesdits moyens de fixation sont des rivets ( 13) axialement alésés. 4 Disque de friction selon la revendication 2, caracté- risé en ce que la masselotte ( 40) est obtenue à partir d'un fil de plomb. Disque de friction selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 4, du genre à engagement progressif, caractérisé en ce que lesdits moyens de fixation ( 13) font également office de moyenslimiteurs d'écartement des garnitures de friction ( 12 a, 12 b). 6 Disque de friction selon la revendication 5, caractéri- sé en ce que, lesdits moyens de fixation se présentant sous forme de rivets ( 13), ces rivets ( 13) comportent chacun une tête ( 21) formant un épaulement supplémentaire ( 16) pour coopération en butée avec une portée correspondante ( 17) des garnitures de friction ( 12). 7 Disque de friction selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 6, caractérisé en ce que les moyens de logement ( 30) comportent au moins un organe de maintien ( 31, 32) desdits moyens d'équilibrage.