Brevet FR2685416A1 — publié le 19930625

"Disque de friction, notamment pour embrayage" La présente invention concerne un disque de friction, notamment pour embrayage de véhicule automobile, du genre comportant au moins une rondelle et une pluralité de garnitures de frottement formées, chacune, de deux plots qui, disposés dos-à-dos sont destinés à intervenir chacun respectivement de part et d'autre de la rondelle de telle sorte qu'à chaque engagement de l'embrayage, lesdites garnitures de frottement se trouvent progressivement serrées entre un plateau de pression et un plateau de réaction. L'échauffement induit par le frottement conduit inévitablement à une mise en cône du plateau de pression. Il en est de même pour le plateau de réaction mais dans une moindre mesure. Il en résulte que la zone suivant laquelle les garnitures de frottement sont soumises à la pression de l'un et l'autre plateau se décale progressivement vers l'axe de rotation, avec pour conséquence une usure inégale de ces garnitures de frottement, une réduction de leur efficacité et du couple transmis. Dans certains disques de friction, les deux plots constitutifs d'une même garniture de frottement sont montés mobiles axialement l'un par rapport à l'autre à l'encontre de moyens élastiques et dans les limites d'un débattement relatif contrôlé par des moyens de butée. Cet agencement est prévu pour assurer une certaine progressivité à l'embrayage, lors de son engagement. A titre d'exemple, le brevet britannique N" 2 140 881 décrit un disque de friction de ce genre, présentant une rondelle de guidage à lobes, chaque lobe portant une garniture de frottement composée de deux plots montés dosà-dos. Cependant, dans ce système antérieur, les moyens élastiques intervenant entre les plots se situent circonférentiellement à l'extérieur de ceux-ci. Il en découle une mauvaise répartition des pressions à l'engagement de l'embrayage et une usure irrégulière de la garniture. De plus, les plots sont incapables de suivre les déformations du plateau de pression. L'invention permet de résoudre tous ces problèmes tout en assurant une meilleure progressivité à l'engagement desdites garnitures de frottement. Dans cet esprit, l'invention concerne un disque de friction, notamment pour embrayage, du genre comportant au moins une rondelle et une pluralité de garnitures de frottement formées chacune de deux plots disposés dos-àdos, destinés à intervenir chacun respectivement de part et d'autre de ladite rondelle et montés mobiles axialement, relativement l'un à l'autre, à l'encontre de moyens élastiques et dans les limites d'un débattement relatif déterminé, contrôlé par des moyens de butée, caractérisé en ce que, pour chaque garniture de frottement, l'un des plots est solidaire de ladite rondelle tandis que l'autre est monté mobile avec jeu sur des colonnettes épaulées solidaires de cette rondelle, des moyens élastiques précités étant interposés entre les deux plots et retenus entre eux par des moyens de maintien. Le plus souvent, les moyens élastiques précités, interposés entre les plots de chaque garniture de frottement, consistent en au moins une rondelle Belleville ou analogue. Cette rondelle Belleville peut aussi être remplacée par un ressort-lame, ondulé, intercalé entre les plots. Dans un cas comme dans l'autre, la résistance à l'écrasement de la rondelle Belleville ou du ressort-lame, varie avec sa flèche, marquant un palier de niveau sensiblement constant entre sa valeur à flèche nulle et sa valeur finale à la mise à plat. Tout se passe donc comme si, tout au long de ce palier, les moyens élastiques présentaient une raideur nulle. L'invention tire parti de cette caractéristique. En effet, les moyens élastiques mis en oeuvre entre deux plots sont disposés de préférence sous une précontrainte telle que, dans les limites du débattement relatif entre les deux plots, la résistance à l'écrasement reste sensiblement constante. Les deux plots d'une garniture de frottement peuvent ainsi bouger l'un par rapport à l'autre sans que la charge des moyens élastiques intervenant entre eux en soit modifiée. Tout se passe comme si l'un de ces plots, et il s'agit alors préférentiellement de celui qui est destiné à coopérer avec le plateau de pression de l'embrayage à équiper, était monté flottant, ce qui permet à ce plot de suivre effectivement au mieux une éventuelle déformation en cône dudit plateau de pression. L'autre plot, solidaire de la rondelle de guidage, est celui qui est destiné à coopérer avec le plateau de réaction. Si la rondelle est conformée avec des lobes portant respectivement les garnitures de frottement, ceuxci peuvent se déformer légèrement élastiquement permettant au plot correspondant de suivre, lui aussi, une éventuelle déformation en cône, relativement faible, dudit plateau de réaction. Avantageusement, la rondelle est une rondelle de guidage à lobes. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de plusieurs modes de réalisation de disques de friction conformes à l'invention, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue partielle en élévation, avec arrachement, d'un disque de friction suivant l'invention; - la figure 2A est une vue partielle en coupe suivant la ligne II-II de la figure 1; - la figure 2B est une vue analogue à la figure 2A illustrant une variante; - la figure 3 est une vue partielle en élévation, avec arrachement, d'un autre disque de friction suivant l'invention; - la figure 4A est une vue partielle en coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 3; - la figure 4B est une vue analogue à la figure 4A illustrant une variante; - la figure 5 est une vue partielle en élévation d'un autre disque de friction conforme à l'invention; - la figure 6A est une vue partielle en coupe radiale suivant la ligne VI-VI de la figure 5; - la figure 6B est une vue analogue à la figure 6A illustrant une variante; - la figure 7 est une autre coupe partielle suivant la ligne VII-VII de la figure 5; - la figure 8 est une vue partielle en élévation d'un autre disque de friction selon l'invention; et - la figure 9 est une vue partielle en coupe radiale suivant la ligne IX-IX de la figure 8. En se reportant plus particulièrement aux figures 1 et 2, on a représenté partiellement un disque de friction 11 pour embrayage qui comporte classiquement deux parties coaxiales 12, 13 montées rotatives l'une par rapport à l'autre dans les limites d'un débattement angulaire prédéterminé et des moyens élastiques à action circonférentielle, ici des ressorts hélicoïdaux 14, interposés circonférentiellement entre ces deux parties. Plus précisément, la partie 12 comporte un voile central 16 muni de fenêtres dans lesquelles sont engagés les ressorts 14, tandis que la partie 13 comporte deux rondelles de guidage 18a, 18b disposées de part et d'autre du voile 16 et comportant aussi des fenêtres maintenant les ressorts 14. Chaque ressort est ainsi monté pour travailler en compression entre un bord radial de la fenêtre du voile, à une extrémité et des bords radiaux des fenêtres des rondelles de guidage, à une autre extrémité. L'agencement est très classique et ne nécessite pas d'être décrit plus en détail. Un tel disque de friction 11 est destiné à prendre place axialement entre un plateau de pression et un plateau de réaction, non représentés, pour constituer un embrayage. Pour ce faire, le disque de friction est complété par des garnitures de frottement 20 régulièrement espacées circonférentiellement et ces garnitures sont agencées pour coopérer à la fois avec le plateau de pression et le plateau de réaction, à l'engagement de l'embrayage. Selon une caractéristique importante, chaque garniture de frottement 20 est constituée de deux plots 22, 24 disposés dos-à-dos et destinés à intervenir chacun respectivement, de part et d'autre du disque de friction 11. L'un des plots 22 est solidaire d'une rondelle de guidage, ici la rondelle 18a, tandis que l'autre plot 24 est monté mobile avec jeu sur des colonnettes épaulées 25 solidaires de cette même rondelle de guidage 18a et constituant des moyens de butée contrôlant les limites d'un débattement relatif axial déterminé entre les deux plots. Des moyens élastiques 28 sont interposés entre les deux plots et retenus entre eux par des moyens de maintien 30. Les moyens élastiques 28 sont essentiellement constitués, pour chaque garniture, par un élément métallique élastiquement déformable, susceptible d'être écrasé entre les deux plots. Dans l'exemple des figures 1 et 2, ces moyens élastiques ont, pour chaque garniture, approximativement la forme d'une rondelle Belleville. Cette rondelle est munie de deux prolongements ou bras 33, fixés à la rondelle de guidage 18a par des rivets 34. Dans cet exemple, les moyens de maintien 30 sont constitués par l'assemblage des prolongements 33 et des rivets 34. La rondelle Belleville est ainsi toujours placée entre les parties centrales des deux plots montés dos-à-dos. Pour chaque garniture de frottement, le plot 22 solidaire de la rondelle de guidage 18a est celui qui est destiné à coopérer à frottement avec un plateau de réaction d'un embrayage tandis que le plot 24 monté mobile par rapport au plot 22 est celui qui est destiné à coopérer à frottement avec le plateau de pression. De plus, la rondelle de guidage 18a comporte des lobes 35 saillant radialement, connus en soi, ici régulièrement répartis circonférentiellement et portant les garnitures de frottement 20 précitées, respectivement. Ceci permet une légère flexion élastique des lobes au moment de l'engagement de l'embrayage, de sorte que chaque plot 22 puisse suivre une éventuelle et faible mise en cône du plateau de réaction. Les prolongements 33 s'étendent obliquement vers la base des lobes 35 et les colonnettes 25 sont implantées dans les lobes 35, à raison de deux par lobe 35. Dans l'exemple des figures 1 et 2A, chaque plot 22 solidaire de la rondelle de guidage comporte un support 36 correspondant, en tôle, fixé à la rondelle de guidage 18a et un bloc de matériau de friction 36a, fritté sur ce support. La rondelle 18a comporte une ouverture et ici plus particulièrement une échancrure 38 pratiquée dans le lobe 35 correspondant. Chaque support 36 est fixé à ladite rondelle 18a en s'étendant circonférentiellement en regard d'une telle échancrure 38 et lesdites colonnettes épaulées 25 forment avantageusement des rivets assurant la fixation du support 36 voisin à la rondelle 18a. Plus précisément, les deux colonnettes 25 sont implantées circonférentiellement de part et d'autre de l'échancrure 38 à la périphérie externe des lobes 35. En revanche, dans l'exemple de la figure 2B, les plots 22 solidaires de ladite rondelle de guidage 18a sont constitués par des blocs de matériau de friction 36a directement frittés sur les lobes 35 respectifs de celle-ci et dans ce cas, il n'y a bien évidemment pas d'ouverture ou échancrure pratiquée dans ledit lobe. Dans tous les cas, chaque plot 24 le plus éloigné du lobe 35 comporte un support 37, métallique, qui comporte des trous de part et d'autre du bloc de matériau de friction 37a fritté sur ce support. Les colonnettes 25 sont engagées dans ces trous, respectivement, un jeu a notable est prévu entre les trous des supports 37 et les colonnettes 25. Les plots 24 peuvent donc se déplacer axialement et pivoter transversalement autour d'une ligne passant par les deux colonnettes 25. Dans les autres modes de réalisation qui vont être décrits ci-dessous, les éléments de structure analogues porteront les mêmes références numériques et ne seront pas décrits en détail. Le disque de friction selon les figures 3 et 4A se distingue essentiellement du précédent par la forme des moyens élastiques et la constitution des moyens de maintien de ceux-ci. Les moyens élastiques 28a interposés entre deux plots 22, 24 d'une même garniture de frottement 20, ont comme précédemment, globalement la forme d'une rondelle Belleville, mais celle-ci est munie de deux prolongements 33a formant bras, diamétralement opposés et munis chacun d'un trou oblong 40 par lequel il est engagé avec jeu J sur une colonnette 25 correspondante. Dans cet exemple, les moyens de maintien précités sont constitués par l'assemblage avec jeu entre les prolongements 33a de la rondelle Belleville et les colonnettes 25 formant les moyens de butée précités qui contrôlent les limites du débattement relatif axial entre les deux plots. La variante de la figure 4B illustre le même agencement, avec les mêmes moyens élastiques 28a mais cette fois intercalés entre le plot mobile 24 et la rondelle de guidage 18a puisque le bloc de matériau de friction 36a du plot 22 est directement fritté sur cette dernière. Dans le mode de réalisation des figures 5, 6A et 7, les moyens élastiques consistent essentiellement, pour chaque garniture de frottement, en un ressort-lame ondulé 28b intercalé entre les plots 22 et 24 correspondants. Un tel ressort présente au moins une ondulation 41 s'étendant sensiblement parallèlement à la direction longitudinale des plots entre lesquels il est intercalé. Plus précisément, le ressort-lame 28b prend appui par une zone centrale contre le support 36 du plot 22 et par ses deux zones marginales contre le support 37 du plot 24. Ce ressort 28b comporte également deux prolongements opposés 33b munis de trous par lesquels lesdits prolongements se trouvent fixés au lobe 35 via les colonnettes 25. Les moyens de maintien définis cidessus sont donc comparables à ceux du mode de réalisation des figures 1 et 2A. La variante de la figure 6B montre le même ressortlame ondulé 28b maintenu entre les plots 22, 24 et prenant appui entre la rondelle de guidage 18a et le plot mobile 24, le bloc de matériau de frottement 36a du plot 22 étant directement fritté sur la rondelle de guidage. Enfin, dans le mode de réalisation des figures 8 et 9, les moyens élastiques sont essentiellement constitués, pour chaque garniture de frottement, par un élément métallique déformable 28c ayant ici la forme d'une rondelle Belleville mais se différenciant des précédents par le fait qu'il comprend une patte 44 formant prolongement de la rondelle Belleville et s'étendant radialement extérieurement par rapport à elle. Cette patte 44 est engagée dans une fente 45 pratiquée près du bord du support 36 du plot 22 solidaire de la rondelle de guidage 18a. La patte 44 est recourbée pour être verrouillée dans cette fente. Dans ce mode de réalisation, les moyens de maintien précités sont constitués par l'insertion de la patte 44 dans la fente 45 du support de plot. L'invention ne se limite pas aux formes décrites et représentées mais englobe toutes les variantes d'exécution, notamment pour ce qui concerne les moyens de maintien des moyens élastiques mis en oeuvre entre les plots. Dans tous les cas cependant, les garnitures de frottement sont solidaires d'une rondelle de guidage prolongée radialement extérieurement par rapport à l'autre, de préférence en définissant une pluralité de lobes sur lesquels sont respectivement montées lesdites garnitures de frottement. L'un des plots de chaque garniture est solidaire de la rondelle de guidage tandis que l'autre, qui est préférentiellement celui destiné à intervenir du côté du plateau de pression de l'embrayage, est apte à basculer, grâce à un jeu de montage, par rapport à la rondelle de guidage qui le porte, pour suivre une éventuelle déformation en cône du plateau de pression. Les moyens élastiques sont avantageusement disposés entre les plots 22, 24, sous précontrainte telle que, dans les limites du débattement relatif entre les deux plots, la résistance à l'écrasement demeure sensiblement constante. Les moyens élastiques peuvent être d'un seul tenant avec la rondelle de guidage. Par exemple à la figure 8, la patte 44 peut être d'un seul tenant avec la rondelle de guidage. le disque de friction peut être dépourvu de moyens élastiques à action circonférentielle. Dans ce cas, la rondelle n'est pas dotée de fenêtre et consiste en une simple rondelle porteuse solidaire d'un moyeu solidaire en rotation de l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses. REVENDICATIONS 1- Disque de friction, notamment pour embrayage, du genre comportant au moins une rondelle (18a, 18b) et une pluralité de garnitures de frottement (20) formées chacune de deux plots (22, 24) disposés dos-à-dos, destinés à intervenir chacun respectivement de part et d'autre de ladite rondelle et montés mobiles axialement, relativement l'un à l'autre, à l'encontre de moyens élastiques (28) et dans les limites d'un débattement relatif déterminé, contrôlé par des moyens de butée (25), caractérisé en ce que, pour chaque garniture de frottement, l'un (22) des plots est solidaire de la rondelle (18a) tandis que l'autre (24) est monté mobile avec jeu sur des colonnettes épaulées (25) solidaires de cette rondelle, des moyens élastiques (28) précités étant interposés entre les deux plots et retenus entre eux par des moyens de maintien. 2- Disque de friction selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pour chaque garniture de frottement, le plot (22) solidaire de la rondelle est celui qui est destiné à coopérer avec un plateau de réaction d'un embrayage, tandis que le plot (24) monté mobile est celui qui est destiné à coopérer avec un plateau de pression. 3- Disque de friction selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite rondelle comporte des lobes (35), connus en soi, régulièrement répartis circonférentiellement et portant les garnitures de frottement (20) précitées. 4- Disque de friction selon la revendication 3, caractérisé en ce que des blocs de matériau de frottement desdits plots (22) solidaires de ladite rondelle sont directement frittés sur des lobes (35) respectifs de celleci. 5- Disque de friction selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits plots (22) solidaires de ladite rondelle comportent des supports (36) respectifs portant des blocs de matériau de frottement et que ces supports sont fixés à ladite rondelle, en regard d'ouvertures ou d'échancrures (38) respectives de celle-ci. 6- Disque de friction selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdites colonnettes épaulées (25) forment des rivets assurant la fixation des supports (36) de plots (22) voisins. 7- Disque de friction selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens élastiques (28) étant essentiellement constitués par un élément métallique déformable susceptible d'être écrasé entre les deux plots, lesdits moyens de maintien (30) comprennent des prolongements (33) dudit élément métallique, fixés à ladite rondelle. 8- Disque de friction selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les moyens élastiques (28a) étant essentiellement constitués par un élément métallique déformable susceptible d'être écrasé entre les deux plots, lesdits moyens de maintien (30a) comprennent des prolongements dudit élément métallique, engagés avec jeu sur lesdites colonnettes (25). 9- Disque de friction selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que les moyens élastiques étant essentiellement constitués par un élément métallique déformable susceptible d'être écrasé entre les deux plots, lesdits moyens de maintien comprennent une patte (44) formant prolongement dudit élément métallique et engagée dans une fente (45) dudit support (36) du plot solidaire de ladite rondelle de guidage, cette patte étant recourbée pour y être verrouillée. 10- Disque de friction selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits moyens élastiques (28) consistent en au moins une rondelle Belleville ou analogue intercalée entre les plots de chaque garniture de frottement. 11- Disque de friction selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que lesdits moyens élastiques consistent en au moins un ressort-lame ondulé (28k) intercalé entre les plots de chaque garniture de frottement, un tel ressort présentant au moins une ondulation (41) s'étendant sensiblement parallèlement à la direction longitudinale des plots entre lesquels il est intercalé.