Brevet FR2670258A1 — publié le 19920612

L'invention se rapporte à un procédé de fabrica- tion d'un anneau de friction pour embrayages ou freins comprenant une garniture de friction frittée sur au moins une surface circonférentielle d'un anneau porteur conique ou cylindrique qui présente des dents d'entraîne- ment en saillie axiale, anneau qui est tout d'abord dé- coupé dans une tôle plane et muni d'une garniture de friction frittée sur lui, après quoi l'anneau porteur mu- ni de sa garniture frittée est transformé par un embou- tissage ou estampage en un anneau de friction conique ou cylindrique. Pour éliminer les difficultés qui se manifes- tent lors de la mise en place d'une garniture de fric- tion frittée en dispersion sur un anneau porteur conique ou cylindrique, il est déjà connu de découper l'anneau porteur dans une tôle plane (brevet autrichien 385 826), de former sur cet anneau porteur plat la garniture de friction frittée en dispersion puis, seulement après, de mettre l'anneau porteur, avec la garniture de friction frittée sur cet anneau, à la forme conique ou cylindri- que de l'anneau de friction pour embrayages ou freins à réaliser, par une opération d'estampage ou d'emboutis- sage Toutefois, lors de la mise en forme de l'anneau porteur déjà muni de sa garniture frittée, il est prati- quement impossible de garantir, dans une fabrication en série, le respect des tolérances serrées exigées pour ces éléments de construction, en particulier dans la ré- gion des dents d'entraînement en saillie axiale, qui doi- vent s'engager avec aussi peu de jeu que possible dans des encoches correspondantes d'un anneau entraîneur. L'invention se donne donc pour but de donner à un procédé de fabrication d'anneaux de friction pour em- brayages ou freins, du genre décrit au début, un caractè- re tel que les tolérances serrées spécifiées puissent être respectées même dans les conditions de la fabrica- tion en série. L'invention résout le problème posé par le fait que les arêtes de l'anneau porteur découpé sont arron- dies, du moins dans la région des dents d'entraînement, avant la transformation de cet anneau en un anneau coni- que ou cylindrique. L'arrondissement des arêtes de l'anneau porteur dans la région des dents d'entraînement a tout d'abord pour effet de compenser les défauts de précision dus à l'inévitable bavure de découpage et il apporte en outre l'avantage consistant en ce que la rotation des flancs latéraux des dents, qui est liée à l'arrondissement des dents d'entraînement initialement plates joue un rôle considérablement réduit pour le respect des tolérances, comparativement à des dents d'entraînement à arêtes vives, parce que ce n'est pas l'arête marginale pro- noncée, présentant un profil indéterminé après la mise en forme de l'anneau, mais au contraire la tangente à la forme arrondie de l'arête, qui est déterminante pour le respect des cotes des dents d'entraînement De cette façon, on donne à l'anneau de friction un contact plus intégral entre les flancs des dents et les parois latérales des encoches de l'anneau entraîneur, et le risque d'une usure localement accentuée dans la région d'engagement des dents d'entraînement dans les encoches de l'anneau entraîneur est considérablement réduit. Finalement, grâce à l'arrondissement des arêtes, on obtient des conditions plus avantageuses pour la mise en forme de l'anneau porteur plat, ceci parce que l'anneau porteur peut être embouti plus uniformément dans l'outil de mise en forme au cours de l'opération de mise en forme. Pour éviter qu'une opération de travail supplé- mentaire soit nécessaire pour arrondir les arêtes de l'anneau porteur, l'arrondissement des arêtes de l'an- neau porteur découpé peut être exécuté simultanément avec la compression de la garniture de friction, qui est généralement indispensablepar un estampage. Si les arêtes de l'anneau porteur découpé et garni de la garniture frittée sont aussi arrondies par un estampage dans la région annulaire avant la mise en forme de l'anneau porteur, non seulement les conditions d'emboutissage dans l'outil de la mise en forme sont amé- liorées mais, en supplément, on obtient une usure plus uniforme parce qu'avec un tel arrondi des arêtes circon- férentielles de l'anneau porteur garni de la garniture frittée, les arêtes de l'anneau porteur subissent égale- ment un certain arrondissement au-delà de la garniture de friction, de sorte que la bavure de découpage est en grande partie éliminée et qu'elle ne risque pas de tra- verser la garniture de friction. Etant donné que l'arrondissement des arêtes dans la région des dents a une influence considérable sur le respect d'un intervalle de tolérances serré, spé- cifié, mais que l'arrondissement des arêtes dans la ré- gion de l'anneau vise surtout à garantir l'obtention d'une conformation avantageuse du bord sur la garniture de friction, il est recommandé d'arrondir les arêtes de l'anneau porteur dans la région des dents avec un plus grand rayon que dans la région annulaire On obtient des conditions particulièrement avantageuses sous cet aspect lorsque les arêtes de l'anneau porteur sont arrondies avec un rayon compris entre 0,3 et 1,0 mm, le rayon d'arrondi pour les arêtes circonférentielles de l'anneau pouvant être, par exemple, de 0,5 mm et le rayon d'arron- di pour les arêtes des dents de 0,9 mm. Le procédé selon l'invention sera maintenant dé- crit de façon plus détaillée en regard du dessin Sur ce dessin, la figure 1 représente par une coupe axiale schématique un outil d'estampage servant à comprimer la garniture de friction et à arrondir les arêtes de l'anneau porteur plat; la figure 2 est une coupe transversale à échel- le agrandie de l'anneau porteur arrondi sur ses arêtes, après l'opération d'estampage; et la figure 3 représente en vue de face l'anneau de friction fini, dans un détail, dans la région d'une dent d'entraînement engagée dans un anneau entraîneur. Pour fabriquer un anneau de friction, on décou- pe tout d'abord dans une tôle d'acier un anneau porteur plat 1 qui présente des dents d'entraînement 2 en saillie radiale, réparties sur la circonférence Avant d'être transformé en un anneau de friction cylindrique ou conique, cet anneau porteur 1 est muni, du moins sur une face, d'une garniture de friction frittée 3, ainsi que ceci est connu dans la métallurgie des poudres. Après le frittage de l'anneau porteur 1, on place cet an- neau dans la matrice 4 d'un outil d'estampage qui est composé, selon la figure 1, d'un poinçon inférieur 5 qui reçoit la matrice 4 et d'un poinçon supérieur 6 qui coo- père avec la matrice 4 Le moule d'estampage formé entre la matrice 4 et le poinçon supérieur 6 est d'une configu- ration telle qu'il se produise, en supplément d'un arron- dissement des angles, une compression de la garniture de friction 3 Ainsi qu'on peut le voir sur les figures 2 et 3, il se produit dans la région des dents un arron- dissement 7 des arêtes sur tous les côtés, pour lequel on a choisi un rayon d'arrondi de 0,9 mm Dans la région annulaire, les arêtes circonférentielles 8 sont elles aussi arrondies mais avec un rayon plus petit, par exem- ple de 0,5 mm Après cette opération d'estampage, l'an- neau porteur est éjecté de la matrice 4 à l'aide d'éjec- teurs 9 alors que le poinçon supérieur 6 est ouvert, et pour subir le traitement suivant, il peut être amené à un outil d'emboutissage dans lequel l'anneau porteur re- çoit sa forme définitive, cylindrique ou conique Grâce aux arrondissements 7 et 8 des arêtes, l'anneau porteur plat, ainsi préparé, peut être embouti dans l'outil d'em- boutissage avec une grande uniformité ce qui assure un bon respect des cotes sur la pièce emboutie Toutefois, les arrondissements 7 des arêtes qui sont pratiqués dans la région des dents permettent également de réaliser l'engagement des dents d'entraînement 2 dans les enco- ches 10 d'un anneau entraîneur 11 en respectant un inter- valle de tolérances serré, parce que les surfaces latéra- les 12 des encoches 10 peuvent s'appliquer tangentielle- ment contre les arrondissements 7 des dents d'entraîne- ment 2, ainsi que ceci ressort de la figure 3, qui mon- tre, pour illustrer les rapports géométriques, l'engage- ment d'une dent d'entraînement 2 d'un anneau de friction conique dans l'encoche de l'anneau entraîneur 11, qui est muni de surfaces latérales parallèles 12. R E V E N D I C A T I O N S 1 Procédé de fabrication d'un anneau de fric- tion pour embrayages ou freins, comprenant une garniture de friction ( 3) frittée sur au moins une surface circon- férentielle d'un anneau porteur conique ou cylindrique ( 1) qui présente des dents d'entraînement ( 2) en saillie axiale, anneau qui est tout d'abord découpé dans une tô- le plate et muni d'une garniture de friction ( 3) frittée sur lui, après quoi l'anneau porteur muni de sa garnitu- re frittée est transformé par un emboutissage ou un es- tampage en un anneau de friction conique ou cylindrique, caractérisé en ce que les arêtes ( 7, 8) de l'anneau por- teur découpé sont arrondies, du moins dans la région des dents d'entraînement ( 2), avant sa transformation en un anneau conique ou cylindrique. 2 Procédé selon la revendication 1, caractéri- sé en ce que l'arrondissement des arêtes ( 7, 8) de l'an- neau porteur découpé ( 1) est exécuté simultanément avec une compression de la garniture de friction ( 3), par un estampage. 3 Procédé selon la revendication 1 ou 2, carac- térisé en ce que les arêtes ( 7, 8) de l'anneau porteur découpé et muni de sa garniture frittée sont aussi arron- dies par estampage dans la région annulaire (arêtes 8) avant la mise en forme de l'anneau porteur ( 1). 4 Procédé selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les arêtes ( 7, 8) de l'anneau por- teur sont arrondies avec un plus grand rayon dans la ré- gion des dents ( 2) que dans la région annulaire. Procédé selon une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les arêtes ( 7, 8) de l'anneau por- teur sont arrondies avec un rayon compris entre 0,3 et 1,0 mm.