Brevet FR2601734A1 — publié le 19880122

"Disque d'embrayage" La présente invention a pour objet un disque d'embrayage pour embrayage à friction, notamment d'un véhicule automobile. Par le DE-A-3 306 281, on connaît un disque d'embrayage 5 de véhicule automobile, dans lequel le disque de recouvrement de l'amortisseur des oscillations de torsion, qui porte le support de garnitures de friction du disque d'embrayage, est monté sur une surface d'appui cylindrique du moyeu du disque d'embrayage par l'intermédiaire d'une bague palier. La bague palier constitue une pièce d'un dispositif de friction 10 de l'amortisseur d'oscillations de torsion et est montée mobile. Le jeu radial de la bague palier par rapport à la surface d'appui du moyeu, d'une part, et par rapport à l'ouverture centrale qui l'entoure du disque de recouvrement, d'autre part, détermine le jeu radial du disque de support des garnitures par rapport au moyeu, puisque l'amortisseur d'oscillations 15 de torsion est monté sur le moyeu uniquement par l'intermédiaire de la bague palier. La bague palier doit, d'une part, être guidée avec un jeu radial très faible puisque le frottement doit être maintenu faible afin d'améliorer le comportement en marche à vide de l'amortisseur d'oscilla20 tions. Ce jeu radial ne doit, d'autre part, pas être trop grand sinon il conduirait à des tolérances de balourd relativement grandes. Le but de la présente invention est donc d'améliorer le disque d'embrayage du type connu, de telle sorte que le support de garniture de friction puisse, de façon simple du point de vue construction, être 25 guidé radialement sur le moyeu du disque d'embrayage, avec de très faibles tolérances. Selon la présente invention, la bague palier est formée d'un matériau synthétique déformable plastiquement, et notamment d'un matériau déformable thermoplastique. La bague palier est fixée, lors de la 30 fabrication du disque d'embrayage, sur la partie de disque de l'amortisseur d'oscillations de torsion, qui porte également le support de garnitures de friction, par déformation plastique. Au cours de cette opération, son ouverture guidée radialement par le moyeu est simultanément calibrée et centrée par rapport à la partie de disque de l'amortisseur d'oscillations 35 de torsion. En outre, lors de cette opération, il est veillé à ce que le jeu radial entre la bague palier et la partie de disque de l'amortisseur d'oscillations de torsion soit compensé par déformation plastique du maté- 260 1 734 riau synthétique. L'ouverture centrale de la partie de disque qui reçoit la bague palier peut, par conséquent, être fabriquée avec des tolérances relativement grandes. Dans une première variante, la bague palier est fabriquée 5 en une pièce distincte en matériau synthétique thermoplastique et est ensuite montée sur la partie de disque de l'amortisseur d'oscillations sous déformation plastique. Le diamètre intérieur de la bague palier présente, avant l'assemblage, un diamètre plus petit que la surface d'appui associée cylindrique du moyeu. La bague palier est étirée au moyen du 10 poinçon, en s'appliquant et en se centrant simultanément contre la périphérie interne de l'ouverture centrale de la partie de disque. Pour la fixation axiale et la solidarisation en rotation de la bague palier, des échancrures ou des trous peuvent être prévus dans la partie de disque de l'amortisseur d'oscillations, trous dans lesquels la bague palier peut être fixée par 15 déformation plastique. Dans une seconde variante, le poinçon destiné au centrage et au calibrage de l'ouverture d'appui de la bague palier constitue une partie d'un moule pour injection, dans lequel la bague palier est moulée directement sur la partie de disque avec déformation plastique. L'invention permet de compenser les erreurs de centrage et de tolérance de l'ouverture centrale dans la partie de disque de l'amortisseur d'oscillations, de sorte que les disques de recouvrement de celui-ci n'ont plus besoin d'être usinés avec précision mais peuvent au contraire être réalisés très simplement par poinçonnage. Le calibrage peut être 25 effectué très exactement de telle sorte que l'amortisseur d'oscillations de tosion ne présente qu'une faible friction propre et qu'il peut amortir sans retard les oscillations de torsion. L'invention peut être mise en place dans des disques d'embrayage de véhicules automobiles usuels et ceci aussi bien lorsque le 30 disque de support des garnitures est monté sur le moyeu par l'intermédiaire de l'un des disques de recouvrement de l'amortisseur d'oscillations de torsion que lorsque le disque de support des garnitures est monté sur le moyeu par l'intermédiaire d'un élément de construction disposé de façon centrée, de façon similaire à une collerette de moyeu. De toute façon, l'invention sera bien comprise et d'autres caractéristiques de celle-ci seront mises en évidence à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé illustrant, à 260 1 734 titre d'exemples non limitatifs, plusieurs formes de réalisation de celleci Figure 1 est une vue en coupe axiale longitudinale d'un disque d'embrayage; Figure 2 est, à échelle agrandie, une vue en coupe d'une bague palier à l'état monté du disque d'embrayage; Figure 3 est une vue en coupe de la bague palier de figure 2 avant montage; Figure 4 est une vue de côté de la bague palier de figure 2 à l'état monté; Figure 5 est, à échelle agrandie, une vue en coupe d'une bague palier, à l'état monté, du disque d'embrayage de la figure I; Figure 6 est une vue en plan de la bague palier de figure 5 Figure 7 est, à échelle agrandie, une vue en coupe d'une autre variante d'une bague palier, montée, du disque d'embrayage de 15 la figure 1, et Figure 8 est une vue en plan de la bague palier de figure 7. La figure I montre la construction principale d'un disque d'embrayage pour embrayage à friction de véhicule automobile. Le disque d'embrayage comprend un moyeu 1 qui est, de façon usuelle, accouplé 20 solidaire en rotation avec un arbre d'entrée de boîte de vitesses rotatif autour d'un axe 3. Le moyeu I porte une collerette de moyeu 5. Des disques de recouvrement 7,9 sont disposés axialement des deux côtés de la collerette de moyeu 5, ces disques étant reliés en une seule unité par des rivets d'écartement 10. Le disque de recouvrement 7 porte, à 25 sa périphérie extérieure, un disque 11 de support des garnitures garni de garnitures de friction 13 pour l'embrayage. Dans une ouverture centrale 15 du disque de recouvrement 7 est montée, sans jeu radial, une bague palier 17, de préférence en matériau synthétique thermoplastique, qui sera décrite plus précisément par la suite, et qui est fixée sur le disque 30 de recouvrement 7 avec déformation plastique. La bague palier 17 présente une ouverture 19 au moyen de laquelle elle est guidée radialement sur une surface d'appui 21 cylindrique du moyeu 1. Le disque de recouvrement 9 présente une ouverture centrale 23, dont la taille est telle que les disques de recouvrement 7,9 sont guidés radialement sur le moyeu I uniquement 35 au moyen de la bague palier 17. Dans des fenêtres 25 de la collerette de moyeu 5, d'une part, et dans des fenêtres 27,29 correspondantes des disques de recouvrement 7,9 d'autre part, sont installés des ressorts de compression hélicoïdaux 31 d'un amortisseur d'oscillations de torsion qui réalisent l'accouplement élastique en rotation du disque 11 de support des garnitures avec le moyeu I par l'intermédiaire des disques de recouvrement 7,9 et de la collerette 5 de moyeu 5. L'amortisseur d'oscillations de torsion comprend au moins un dispositif de friction 33 avec une bague de friction 35, une bague de pression 37 montée solidaire en rotation mais déplaçable -axialement sur le disque de recouvrement 9 et une rondelle ressort 39 qui enserre la bague de friction 35 entre la bague de pression 37 et la collerette de 10 moyeu 5. Pour la reprise de la force de réaction de la rondelle ressort 39, le disque de recouvrement 7 s'appuie sur la collerette de moyeu 5 par l'intermédiaire d'une bride annulaire 41 de la bague palier 17. Les amortisseurs d'oscillations de torsion avec dispositif de friction sont connus. 15 Il n'y a donc pas besoin d'expliquer plus avant leur construction et leur mode de fonctionnement. Dans la suite, plusieurs formes de réalisation de la bague palier 17 seront expliquées en référence aux figures 2 à 8. Les pièces ayant les mêmes fonctions seront désignées par les mêmes références munies 20 d'une lettre afin de les différencier. Pour l'explication du disque d'embrayage, on se reportera à la description en référence à la figure 1. La bague de palier 17a qui, dans les figures 2 et 4, est représentée à l'état monté dans l'ouverture centrale 15a du disque de recouvrement 7a, est, dans la figure 3, représentée avant son montage, en pièce séparée.- Ainsi 25 que le montre la figure 3, la bague palier 17a, qui est constituée d'un matériau thermoplastique, comporte une portion cylindrique tubulaire 43 qui porte, à l'une de ses extrémités axiales, une bride annulaire 41. La portion cylindrique tubulaire 43 présente, avant le montage, une enveloppe externe 45 dont le diamètre est plus petit que celui de l'ouverture 30 15a du disque de recouvrement 7a. La portion tubulaire cylindrique 43 comporte, en outre, une enveloppe interne 47 dont le diamètre est plus petit que celui de la surface d'appui cylindrique 21 du moyeu 1. Pour le montage, la bague palier 17a est enfoncée dans l'ouverture 15a du disque de recouvrement 7a et est étirée au moyen d'un poinçon 35 de forme légèrement conique, avec échauffement simultané, jusqu'à ce que son enveloppe externe 45 soit installée radialement sans jeu dans l'ouverture 15a et que sa périphérie interne 47 soit calibrée au diamètre 260 1 734 de la surface d'appui 21 du moyeu 1 (figure 1) avec une faible tolérance. Le poinçon 49 est, dans ce but, centré par rapport au disque de recouvrement 7a, de sorte qu'il laisse dans la bague palier 17a une ouverture d'appui 19a centrale et adaptée avec des tolérances étroites à la surface d'appui 21a. La longueur axiale de la section cylindrique tubulaire 43 de la bague palier 17a est plus grande que l'épaisseur du disque de recouvrement 7a, mesuré sur son côté extérieur. L'extrémité située axialement à l'opposé de la bride annulaire 4la est repliée vers l'extérieur autour 10 du bord de l'ouverture 15a avec déformation plastique en vue de la fixation axiale de la bague palier 17a. Pour la liaison en rotation de la bague palier 17a avec le disque de recouvrement 7a, il est prévu, à la périphérie de l'ouverture 15a, des échancrures radiales 50 dans lesquelles le matériau plastique de la bague palier 17a est enfoncé radialement lors de l'étirement 15 de celle-ci. Avantageusement, le poinçon 49 constitue en même temps la source de chaleur pour le chauffage de la bague palier 17a. Il est indiqué d'avoir, par exemple, une source de chaleur en forme d'émetteur d'ultrasons. Les figures 5 et 6 montrent une bague pali.r 17b montée sur un disque de recouvrement 7b par déformation plastique, qui se différencie essentiellement de la bague palier 17a des figures 2 à 4 par son mode de fixation axiale sur le disque de recouvrement 7b. La bague palier 17b est constituée d'un matériau synthétique thermoplastique et comporte 25 une portion tubulaire cylindrique 51, à partir d'une extrémité en bout de laquelle une bride annulaire 41b s'étend radialement vers l'extérieur. La portion tubulaire 51 traverse l'ouverture centrale 15b du disque de recouvrement 7b tandis que la bride annulaire 41b s'applique à plat contre le disque de recouvrement 7b. Le disque de recouvrement 7b comprend, 30 répartis dans la direction périphérique de l'ouverture 15b, plusieurs trous 53, dans lesquels s'engagent juste des tétons 55 formés sur la bride annulaire 41b. Les tétons 55 sont déformés plastiquement, sur le côté du disque de recouvrement 7b opposé à la bride annulaire 41b, pour former des têtes 57 qui fixent axialement la bague palier 17b sur le disque de recou35 vrement 7b. De même que pour la bague palier 17a, la portion 51 de la 260 1 734 bague palier 17b comporte une enveloppe cylindrique externe 59 dont le diamètre est, avant montage, légèrement plus petit que le diamètre de l'ouverture 15b afin de faciliter le montage. Le diamètre de l'enveloppe interne de la portion 51 de la bague palier 17b préfabriquée pour le mon5 tage est plus petit que le diamètre de la surface d'appui 21 associée (figure 1). Lors du montage, la bague palier 17b est enfoncée dans l'ouverture 15b et est fixée axialement par déformation des tétons 55 en têtes 57. Simultanément ou par la suite, un poinçon 61 est introduit centralement dans la portion 51 en direction du disque de recouvrement 7b, pour calibrer 10 avec des tolérances serrées l'enveloppe interne de la portion 51 à un diamètre correspondant à celui de la surface d'appui 21 (figure 1) et simultanément élargir l'ouverture de palier centrée 63. Par l'élargissement de la portion 51, l'enveloppe externe 59 de celle-ci s'applique contre le bord de l'ouverture 15b, la bague palier 17b étant ainsi fixée radialement par 15 déformation plastique de la portion 51. L'échauffement de la bague palier 17b pour sa déformation plastique a lieu comme expliqué en référence aux figures 2 à 4. Les figures 7 et 8 montrent une autre variante d'une bague palier 17c qui, à la différence des bagues paliers 17a et 17b, n'est pas 20 fabriquée à l'avance et montée ensuite, mais qui est injectée directement sur le disque de recouvrement 7c au calibre désiré et centrée sur celuici au cours d'une suite d'opérations dans un procédé de moulage par injection. La bague palier 17c, qui peut être également en un matériau thermoplastique mais qui peut être également en un autre matériau, par 25 exemple un matériau thermodurcissable à durcissement structural, comprend une portion cylindrique tubulaire 65, à laquelle se raccordent des deux côtés axialement, des brides annulaires 67,69 saillant radialement vers l'extérieur. L'une des brides annulaires, par exemple la bride annulaire 67, a la même fonction que la bride annulaire 41 expliquée en référence 30 à la figure 1. Les brides 67,69 recouvrent le disque de recouvrement 7c. Plusieurs trous 71, répartis autour de l'ouverture centrale 15c du disque de recouvrement 7c, sont prévus dans le disque de recouvrement 7c, en vue de la fixation axiale et en rotation, les brides annulaires 67,69 étant reliées l'une à l'autre à travers ces trous par des ponts de matière 73 35 réalisés lors du moulage. Dans la direction périphérique entre les ouvertures 71 ou les ponts de matière 73, les brides annulaires 69,71 comportent des fentes 260 1 734 radiales 75,77 qui sont situées en vis-à-vis en direction axiale et qui sont reliées l'une à l'autre par une fente axiale 79 ménagée dans la portion cylindrique tubulaire 65. Les fentes 75,77 s'étendent à partir de l'enveloppe interne de la bague palier 17c constituant la surface d'appui 19b et s'éten5 dent uniquement sur une partie -de la hauteur radiale des brides annulaires 67,69. Les fentes 75,77 et 79 arrêtent la dilatation thermique en cours de fonctionnement du disque d'embrayage et diminuent les pertes par friction entre la bague palier 17c et la surface d'appui 21 du moyeu 1 qui lui est associée (figure 1). La bague palier 17c est moulée directement sur le disque de recouvrement 7c dans un moule pour injection 81. Le moule 81, dans lequel le disque de recouvrement 7c est mis en place avec centrage, comprend un noyau 83, qui façonne l'ouverture de palier 19b avec des tolérances étroites et avec centrage par rapport au disque de recouvrement 15 7c. 2 6 0 1 7 3 4 - REVENDICATKIONS 1.- Disque d'embrayage pour embrayage à friction, comprenant a) un moyeu (1) présentant une surface d'appui cylindrique (21) coaxiale par rapport à un axe de rotation (3), b) un support de garnitures de friction (11) en forme de disque annulaire, rotatif et concentrique par rapport au moyeu (1) et muni de garnitures de friction d'embrayage (13), b) un amortisseur d'oscillations de torsion (5,7,9,31,33) comportant deux parties de disque (5 ou 7,9) assemblées l'une à l'autre de 10 façon élastique en rotation et montées rotatives l'une par rapport à l'autre autour de l'axe de rotation, une première (5) de ces parties de disque étant reliée au moyeu (1) pour la transmission du couple de rotation et la seconde (7,9) de ces parties de disque ayant la forme d'une bague, avec une ouverture centrale (15) dans laquelle s'engage la surface d'appui 15 cylindrique (21) du moyeu, et partant le support (11) de garnitures de friction, d) une bague palier (17) disposée dans l'ouverture (15) de la seconde partie de disque (7,9), bague (17) par l'intermédiaire de laquelle la seconde partie de disque (7,9) est guidée radialement sur 20 la surface d'appui (21), caractérisé en ce que la seconde partie de disque (7,9) présente dans la zone de son ouverture centrale (15) des organes d'ancrage et en ce que.la bague palier (17) est constituée d'un matériau synthétique déformable plastiquement et, notamment, d'un matériau synthétique thermo25 plastique et en ce qu'elle est amenée, par déformation plastique, en contact radial sans jeu avec le bord de l'ouverture centrale (15) ainsi qu'en contact de fixation avec les organes d'ancrage (50; 53; 71) pour une liaison solidaire en rotation avec la seconde partie de disque (7,9), la déformation plastique étant exécutée tandis qu'un poinçon (49; 61; 30 83), dont le diamètre est adapté au diamètre de la saillie d'appui (21) du moyeu (1), est introduit dans la bague palier (17) centralement par rapport à la seconde partie de disque (7,9). 2.- Disque d'embrayage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bague palier (17a; 17b) est formée d'une pièce en matériau 35 synthétique thermoplastique indépendante de la seconde partie de disque (7,9), dont le diamètre intérieur est plus petit que le diamètre de la surface d'appui du moyeu (1) et qui est étirée, après chauffage, au diamè- 2 6 0 1 7 3 4 tre de la surface d'appui (21), par introduction du poinçon (49; 61). 3.- Disque d'embrayage selon la revendication 2, caractérisé en ce que la bague palier (17a) présente une portion tubulaire cylindrique (43) ainsi qu'une bride annulaire (4la) s'étendant radialement à une extré5 mité de la section (43), le diamètre extérieur de la portion cylindrique tubulaire (43), avant la déformation plastique de la bague palier (17a), étant plus petit que le diamètre de l'ouverture (15a) de la seconde portion de disque (7,9) et la longueur axiale de la portion cylindrique tubulaire (43) étant plus grande que l'épaisseur de la seconde partie de disque 10 (7,9) dans la zone de son ouverture (15a) et en ce que l'extrémité de la portion tubulaire cylindrique (43) opposée axialement à la bride annulaire (41a) est repoussée radialement vers l'extérieur par déformation plastique pour la fixation axiale de la bague palier (17a). 4.- Disque d'embrayage selon la revendication 3, caractérisé 15 en ce que le poinçon (49) a une forme conique au moins sur une partie de sa longueur. 5.- Disque d'embrayage selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que l'ouverture centrale (15a) de la seconde partie de disque (7,9) a une forme divergeant de la forme circulaire en vue 20 de la fixa"ion en rotation de la bague palier (17a). 6.- Disque d'embrayage selon la revendication 2, caractérisé en ce que la bague palier (17b) présente une portion tubulaire cylindrique (51) ainsi qu'une bride annulaire (41b) s'étendant radialement à une extrémité de la portion (51), le diamètre extérieur de la portion de tube cylin25 drique (51) étant, avant la déformation plastique, plus petit que le diamètre de l'ouverture centrale (15b) de la seconde partie de disque (7,9), en ce que la seconde partie de disque (7,9) présente plusieurs échancrures (53) réparties autour de l'ouverture centrale et en ce que des tétons (55) s'étendent à partir de la collerette annulaire (41b) en direction axiale, 30 ces tétons (55) passant par les échancrures (53) et étant fixés, par déformation plastique, sur le côté de la seconde partie de disque (7,9) qui est situé à l'opposé de la bride annulaire (41b). 7.- Disque d'embrayage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bague palier (17c) est moulée directement sur la seconde 35 partie de disque (7,9) dans un moule pour injection contenant le poinçon (83). 8.Disque d'embrayage selon la revendication 7, caractérisé 260 1734 en ce que la seconde partie de disque (7,9) présente plusieurs trous (71) répartis autour de l'ouverture centrale (15c) et en ce que des brides annulaires (67,69) sont adjointes par moulage à la bague palier (17c) des deux côtés de la seconde partie de disque (7,9), ces brides (67,69) étant reliées l'une à l'autre par l'intermédiaire des trous (71). 9.- Disque d'embrayage selon la revendication 8, caractérisé en ce que la bague palier (17c) présente, dans les brides annulaires (67, 69), plusieurs fentes radiales (75,77,79) disposées entre les trous (71) en direction périphérique et qui s'étendent à partir de la périphérie intérieure 10 seulement sur une partie de la hauteur radiale des brides annulaires (67,69). 10.- Procédé de fabrication d'un disque d'embrayage selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la bague palier (17a,17b) est fabriquée à part, est ensuite mise en place dans l'ouverture centrale (15a,15b) de la seconde partie de disque (7,9), étirée 15 par introduction d'un poinçon (49; 61) et centrée par rapport à la seconde partie de disque (7,9).