Brevet FR2654170A1 — publié le 19910510

La présente invention concerne des disques d'embrayage pour embrayages à friction, notamment des disques d'embrayage constitués d'un moyeu à denture intérieure destinés à être calés, fixes en rotation, sur un arbre de transmission, ainsi que d'un disque de moyeu relié au moyeu, soit directement soit par l'intermédiaire d'un amortisseur d'oscillations de torsion, avec une zone radialement extérieure pour la fixation de plusieurs segments de ressort, répartis sur le pourtour, qui sont rivetés, par leurs zones de pied, au disque de moyeu et qui s'étendent - à partir des zones de pied - radialement vers l'extérieur, avec des courbures qui sont concentriques à l'axe de rotation et permettent une suspension axiale des garnitures de friction, fixées des deux côtés. On connaît un disque d'embrayage du type précité, par exemple par le brevet US 2 309 950. Dans ce disque d'embrayage connu, il est prévu des segments de ressort doubles qui ont une forme différente. Les deux segments de ressort sont maintenus écartés à l'étant de repos, un segment de ressort étant recourbé, dans sa zone terminale radialement extérieure, en direction de la face intérieure de l'autre segment de ressort. Ce type d'appui est fortement soumis à usure. D'autre part, un disque d'embrayage selon l'étant de la technique ne peut être adapté à des applications différentes, sans grande complexité. L'invention se propose donc de réaliser une suspension des garnitures de disques d'embrayage du type précité, permettant d'optimiser le support des garnitures de friction, d'obtenir un appui aussi uniforme que possible des garnitures, permettant une adaptation à des valeurs élevées des constantes de ressort, une optimisation en vue d'obtenir un moment d'inertie réduit et permettant une fabrication plus simple et moins onéreuse. Ce but est atteint suivant l'invention, par le fait que la zone de pied des segments de ressort est reliée, par un pont rétréci, à la zone formant ressort et qu'il est prévu, entre le bord intérieur radial et le bord extérieur radial de la zone formant ressort, trois zones de courbure juxtaposées radialement qui s'étendent concentriquement l'une avec l'autre, autour de l'axe de rotation, en forme de bourrelet, les faces convexes de la zone de courbure centrale,. d'une part, et de la zone de courbure intérieure et extérieure, d'autre part, étant placées sur des côtés axialement opposés du segment de ressort. Grâce au pont rétréci entre la zone de pied et la surface du segment de ressort concerné, une rétroaction de cette zone sur les caractéristiques de ressort est exclue. A cet effet, le pont est relativement court, périphériquement aussi. En outre, chaque segment de ressort présente, au moins par rapport à la face arrière de l'une des deux garnitures de friction, trois zones d'application, formées par des courbures superposées radialement, ce qui garantit une application, périphériquement sans fente, des garnitures de friction, sur des zones étendues du segment de ressort. Grâce à la disposition de trois courbures radialement superposées, il est possible d'obtenir, en liaison avec des épaisseurs de matière plus minces, une courbe caractéristique de ressort croissant plus fortement ainsi qu'une réduction de la masse du disque d'embrayage. L'utilisation d'un segment de ressort individuel - vu dans la direction axiale - permet de fabriquer une réalisation légère, à un coût particulièrement avantageux. Dans ce cas, le segment de ressort s'applique contre la face arrière de l'autre garniture de friction opposée, par deux courbures qui sont disposées radialement entre la zone centrale et les deux zones de bordure. La zone de pied et le pont de chaque segment de ressort ont une forme plane et s'étendent à plat dans la courbure, entre la zone de bordure intérieure et la zone centrale. Il est garanti, ainsi, que les garnitures de friction ne prennent pas une position oblique par rapport au disque de moyeu. Pour l'assemblage entre les garnitures de friction et les segments de ressort, il est prévu un rivet de garniture, d'une part, dans une garniture de friction et dans la zone centrale et, d'autre part, dans l'autre garniture de friction et entre la zone centrale et la zone de bordure radialement extérieure du segment de ressort. Avec cette disposition, il suffit donc de deux simples rivets de fixation pour chaque segment de ressort. Pour certaines applications, il est avantageux de disposer les segments de ressort deux par deux et en coïncidence, c'est-à-dire de manière qu'ils s'appliquent contre les faces arrière de deux garnitures de friction dans des zones superposées radialement et qu'ils s'appliquent l'un contre l'autre, par deux courbures interposées. Cette réalisation est certes plus complexe, mais peut s'accompagner de très bonnes caractéristiques, notamment en cas de sollicitations maximales. Dans ce cas, les deux zones de pied et les ponts sont disposés de manière à s'appliquer l'un contre l'autre, sous une forme plane et s'étendent, de manière plane, dans les courbures, entre la zone de bordure intérieure et la zone centrale. Cette disposition assure une liaison symetrique avec le disque de moyeu. Pour une très forte sollicitation en particulier, il est avantageux que les rivets de garniture soient des rivets étagés qui sont espacés l'un de l'autre périphériquement, dans la zone centrale et qui assemblent, de manière fixe, alternativement une garniture de friction au segment de ressort qui s'y applique et limitent axialement la course de l'autre segment de ressort et inversement. L'utilisation de rivets étagés permet de limiter le déplacement axial des deux garnitures de friction dans leur éloignement l'une de l'autre, notamment sous une forte sollicitation thermique et permet aussi de produire une certaine pré-tension entre les deux segments de ressort, dans cette zone. Ceci sert également à stabiliser les garnitures de friction dans le cas ou les disques d'embrayage sont fortement sollicités. Selon une autre caractéristique de l'invention, il est avantageux que chaque segment de ressort soit coudé de quatre-vingt dix degrés en direction de la garniture de friction respective, à la suite de la zone de bordure située radialement à l'extérieur, et forme une bride de bordure continue qui recouvre une partie de l'extension axiale de la garniture de friction. On obtientrainsi, un serrage radial supplémentaire des garnitures de friction qui permet d'augmenter nettement la vitesse de rotation nominale du disque d'embrayage. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent de la description détaillée qui suit. Des modes de réalisation de l'invention sont représentés, à titre d'exemples non limitatifs, aux dessins annexés dans lesquels la figure 1 est une vue en coupe transversale, le long de la ligne I-I de la figure 2, d'une partie d'un disque d'embrayage dont la fixation des garnitures de friction présente des segments de ressort assemblés deux par deux, la figure 2 est une vue en coupe longitudinale le long de la ligne II-II de la figure 1 du disque d'embrayage, la figure 3 est une vue en coupe transversale partielle de la figure 1 avec appui contre la force centrifuge des garnitures de friction, les figures 4 et 5 sont, respectivement, une vue en coupe longitudinale. le long de la ligne IV-IV de la figure 5, et une vue en coupe transversale partielle, le long de la ligne V-V de la figure 4, d'une fixation de garniture de friction avec des segments de ressort individuels. La figure 1 est une vue en coupe transversale partielle,le long de la ligne I-I,de la zone radialement extérieure d'un disque d'embrayage et la figure 2 est une vue en coupe le long de la ligne Il-Il de la figure 1 montrant l'un des segments de ressort. Dans la zone radialement extérieure d'un disque de moyeu 15 sont fixés plusieurs segments de ressort 3 ou 4 se succédant de manière relativement rapprochée et qui sont disposés en coïncidence, deux par deux et opposés l'un à l'autre. Ils sont rivetés par des rivets de fixation 16 sur le même côté du disque de moyeu 15. A cet effet, les segments de ressort 3 ou 4 présentent, chacun, une zone de pied 6 qui comporte plusieurs alésages 7 espacés périphériquement, en vue de la mise en place de rivets de fixation 16.A la suite de la zone de pied 6 s'étend, radialement vers l'extérieur, un pont 8, fortement étiré périphériquement, qui se prolonge dans le corps ou dans la zone formant ressort du segment de ressort respectif 3 ou 4. Les deux segments de ressort présentent, dans une zone centrale 10, vue radialement, une courbure en forme de bourrelet, s'étendant concentriquement à l'axe de rotation 17, les deux courbures, à l'état non sollicité du disque d'embrayage selon la figure 1, s'éloi- gnant l'une de l'autre par leurs faces convexes et étant espacées axialement. A partir de la zone centrale 10, fait suite, radialement vers l'extérieur, une zone 10a présentant une courbure dirigée dans l'autre sens et une zone de bordure Il revenant dans le sens inverse.Les segments de ressort lOb s'étendent de la même manière, radialement vers l'intérieur en ce sens que de la courbure de la zone centrale 10 part dans l'autre sens, une courbure lob, à laquelle fait suite, à nouveau dans le sens inverse, une zone de bordure 9 radialement intérieure, conformément à la zone de bordure 11 radialement extérieure. La hauteur axiale des zones 9, 10 et 11 peut être différente pour chacune d'elle. Par assemblage des garnitures de friction 1 ou 2 avec les segments de ressort 3 ou 4, par des rivets étagés 13, dans la zone centrale 10, il est garanti que la face intérieure des garnitures de friction 1, 2 s'applique contre les courbures de la zone de bordure intérieure 9, de la zone de bordure extérieure 11 et de la zone centrale 10. Toutes les zones 9, 10 et 11 sont concentriques à l'axe de rotation 17 et continues. I1 est prévu > -pour chaque paire de segments de ressort, deux rivets étagés 13 qui sont disposés dans les zones terminales périphériques de la zone centrale 10. Les rivets étagés 13 sont montés alternativement, de sorte qu'en un point, ils réalisent une liaison entre la garniture de friction 1 et le segment de ressort 3 et, en l'autre point, une liaison entre la garniture de friction 2 et le segment de ressort 4. La garniture de friction qui n'est pas fixée par le rivet étagé respectif, est pourvue d'une ouverture, de dimensions convenables et, dans cette zone, il est possible de réaliser, par une tête correspondante dans le rivet, un support axial pour le segment de ressort opposé ou une pré-tension déterminée. Pour les moteurs particulièrement rapides, il est recommandé d'adopter une configuration selon la figure 3 dans laquelle les zones de bordure 11 radialement extérieures des segments de ressort 3 et 4 sont coudées vers l'extérieur d'environ quatre-vingt dix degrés et forment, ainsi, chacune, une bordure 14 qui soutient les garnitures de friction 1 et 2 contre l'effet de la force centrifuge. Sur les figures 4 et 5 est représentée une variante des figures 1 et 2 ; dans ce cas, des segments de ressort 5 fixent individuellement les garnitures de friction 1 et 2 sur le disque de moyeu 15. Par rapport aux figures 1 et 2, on constate que la garniture de friction 1 s'applique aussi,par trois zones 9, 10 et 11 du segment de ressort 5, disposées concentriquement à l'axe de rotation 17, mais que la garniture de friction 2 opposée ne s'applique que contre deux zones radialement superposées qui sont disposées, chacune, entre la zone centrale 10 et la zone de bordure 9 radialement intérieure ou la zone centrale 10 et la zone de bordure 11 radialement extérieure. En disposant, chaque foisyun segment de ressort 5, on choisit un autre type de fixation par rapport aux garnitures de friction, ctest-à-dire qu'on utilise des rivets de friction 12 normaux qui relient la garniture de friction 1,dans la zone centrale 10, à la courbure correspondante du segment de ressort 5 et la garniture de friction 2, dans la zone comprise entre la zone centrale 10 et la zone de bordure 11 radialement extérieure, à la courbure du même segment de ressort, orientée dans l'autre sens. La disposition décrite ici se caractérise par une construction simple et par une masse d'inertie réduite. REVENDICATIONS 1. Disque d'embrayage pour un embrayage à friction comportant un moyeu, un disque de moyeu (15) relié au moyeu, soit directement soit par un amortisseur d'oscillations de torsion, plusieurs segments de ressort (3, 4 ; 5), répartis sur le pourtour extérieur du disque de moyeu (15) et qui, par leurs zones de pied (6), sont rivetés sur le disque de moyeu (15), s'étendent radialement vers l'extérieur à partir des zones de pied (6), par une zone formant ressort et qui sont pourvus, dans cette zone formant ressort, de courbures (10, 10a, lOb) faisant ressort axialement, s'étendant concentriquement à l'axe de rotation, au-delà des segments de ressort (3, 4 ; 5) et des garnitures de friction (1, 2), disposées axialement de part et d'autre des segments de ressort (3, 4 ; 5), fixées sur les segments de ressort (3, 4 ; 5), dans la zone formant ressort (2), caractérisé en ce que la zone de pied (6) des segments de ressort (3, 4 ; 5) est reliée, par un pont (8) rétréci, à la zone formant ressort et en ce qu'il est prévu, entre le bord intérieur radial (9) et le bord extérieur radial (11) de la zone formant ressort, trois zones de courbure (10, laa, lOb) juxtaposées radialement qui s'étendent concentriquement l'une avec l'autre, autour de l'axe de rotation (17), en forme de bourrelet, les faces convexes de la zone de courbure centrale (10), d'une part, et de la zone de courbure intérieure (lob) et extérieure (lOa), d'autre part,étant placées sur des côtés axialement opposés du segment de ressort (3, 4 ; 5). 2. Disque d'embrayage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une seule rangée de segments de ressort (5) est rivetée sur le disque de moyeu (15), la garniture de friction (2), prévue sur un côté axial des segments de ressort (5), prenant appui contre les faces convexes de la zone de courbure intérieure (10b) et de la zone de courbure extérieure (lOa) et la garniture de friction (1), prévue sur l'autre côté axial des segments de ressort (5), prenant appui sur la face convexe de la zone de courbure centrale (10) et sur la zone du bord intérieur (9) de la zone formant ressort, se raccordant, radialement vers l'intérieur, à la zone de courbure intérieure (lOb) et sur la zone du bord extérieur (11) de la zone formant ressort, qui se raccorde, radialement à l'extérieur, à la zone de courbure extérieure (lova). 3. Disque d'embrayage selon la revendication 2, caractérisé en ce que la zone de pied (6) et le pont (8) sont plans et le pont (8) se raccorde, de manière plane, au sommet de la zone de courbure intérieure (lOb). 4. Disque d'embrayage selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que la garniture de friction (2), s'appliquant sur la face convexe de la zone de courbure extérieure (lOa), est fixée, par des rivets de garniture (12), sur la zone de courbure extérieure (lOa) des segments de ressort (5) et la garniture de friction (1) s'appliquant sur la face convexe de la zone de courbure centrale (10), est fixée, par des rivets de garniture (12), sur cette zone de courbure (10). 5. Disque d'embrayage selon la revendication 1, caractérisé en ce que deux rangées de segments de ressort (3, 4) sont rivetés deux par deux et à peu près en coïncidence, sur le disque de moyeu (15), de telle sorte que les segments de ressort (3, 4) de chaque paire s'appliquent l'un contre l'autre, par les faces convexes des zones de courbure intérieures (lOb) et les faces convexes des zones de courbure extérieures (lOa). 6. Disque d'embrayage selon la revendication 5, caractérisé en ce que la zone de pied (6) et le pont (8) des segments de ressort (3, 4) sont plans et s'appliquent l'un contre l'autre ,deux par deux, et en ce que les ponts (8) se raccordent, de manière plane, au sommet des zones de courbure intérieures (lOb). 7. Disque d'embrayage selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que les garnitures de friction (1, 2) sont rivetées de manière fixe, dans la zone de courbure centrale (10), au moyen de rivets étagés (13), sur le segment de ressort (3, 4) axialement adjacent, les rivets étagés (13) traversant, de manière mobile, la zone de courbure centrale (10) de l'autre segment de ressort (3, 4) de la paire et limitant le parcours de ressort axial de chaque segment de ressort (3, 4) de la paire, l'un par rapport à l'autre. 8. Disque d'embrayage selon la revendication 7, caractérisé en ce que les rivets étagés (13), servant à la fixation d'une garniture de friction (1) et de l'autre garniture de friction (2), alternent périphériquement. 9. Disque d'embrayage selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que les segments de ressort (3,4) de la paire possedent, à la suite du bord extérieur (ll) de la zone formant ressort, des brides de bordure (14) recourbées, éloignées axialement l'une de l'autre et qui s'appliquent sur le pourtour extérieur des garnitures de friction (I, 2).