Brevet FR2674586A1 — publié le 19921002

La présente invention concerne une garniture de frottement pour disque de friction d'embrayage. L'invention concerne plus particulièrement une garniture de frottement du type comportant une plaquette de support métallique recouverte d'une couche de matériau de friction. De telles garnitures de frottement sont utilisées pour la réalisation de disques de friction d'embrayage de véhicule automobile du genre comportant un voile qui porte à sa périphérie externe une pluralité de garnitures de frottement réparties autour du centre du voile de manière à s'étendre sensiblement selon une couronne annulaire de frottement. A chaque engagement de l'embrayage, les garnitures de frottement se trouvent progressivement serrées entre un plateau de pression et un plateau de réaction appartenant à l'embrayage. L'échauffement induit par le frottement correspondant provoque, du fait des dilatations thermiques différentielles, une mise en forme de cône du plateau de pression (figure 11). Les plaquettes de support métallique et les garnitures de frottement subissent également une déformation, qui confère aux garnitures un galbe tel que, selon l'état de la technique, on constate une réduction importante du rayon moyen de frottement entre les garnitures de frottement et le plateau de pression, qui se traduit par une réduction importante de l'efficacité globale de l'embrayage et notamment de transmission de couple. De plus la zone dans laquelle les garnitures de frottement sont soumises à la pression du plateau de pression se décale progressivement vers l'axe de l'ensemble, avec pour conséquence, une usure inégale des garnitures de frottement et éventuellement l'apparition d'un phénomène de broutement La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients. Dans ce but, l'invention propose une garniture de frottement du type mentionné plus haut, caractérisée en ce que la surface de la plaquette de support recouverte de matériau de friction est inférieure à la surface active de la couche de matériau de friction. Selon d'autres caractéristiques de l'invention l'épaisseur de la couche de matériau de friction est constante; selon une variante, la face de la couche de matériau de friction en contact avec la plaquette de support présente au moins un décrochement dont la hauteur est sensiblement égale à l'épaisseur de la plaquette de support et dont le profil épouse sensiblement la partie correspondante du pourtour de la plaquette de support, de manière que la garniture de frottement présente une épaisseur globale sensiblement constante; selon un premier mode de réalisation, la garniture est sensiblement en forme de secteur annulaire et la plaquette de support s'étend en regard de la portion extérieure de plus grand rayon de la couche de matériau de friction; selon un second mode de réalisation, la plaquette de support comporte un évidement formé dans son bord périphérique extérieur. L'invention propose également un disque de friction caractérisé en ce que chacune des garnitures de frottement est réalisée conformément aux enseignements de l'invention. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif, et pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels: La figure 1 est une vue de face d'un premier mode de réalisation d'une garniture de frottement selon l'invention; la figure 2 est une vue en coupe selon la ligne 2-2 de la figure 1; la figure 3 est une vue de derrière de la garniture de frottement de la figure 1; la figure 4 est une vue en section selon la ligne 4-4 de la figure 3; la figure 5 est une vue similaire à celle de la figure 4 d'une variante de réalisation de la garniture de frottement; les figures 6 à 9 sont des vues similaires à celles des figures 1 à 4 qui illustrent un deuxième mode de réalisation d'une garniture de friction réalisée conformément aux enseignements de l'invention; la figure 10 est une vue similaire à celle de la figure 9 qui représente une variante de réalisation de la garniture de frottement; la figure l est un schéma qui illustre, en coupe par un plan axial, les déformations dûes à l'échauffement thermique de la portion du plateau de pression et d'une garniture de frottement en vis-à-vis réalisée conformément à l'art antérieur; et la figure 12 est une vue similaire à celle de la figure 11 dans laquelle la garniture de frottement est réalisée conformément aux enseignements de l'invention. On reconnaît aux figures 1 à 4 une garniture de frottement 10, qui présente une forme générale de secteur annulaire. La garniture de frottement 10 est constituée d'une plaquette de support métallique 12, par exemple en acier, et d'une couche en matériau de friction 14, par exemple du type fritté, fixée par brasage à la plaquette 12 En variante la fixation peut être réalisée par collage. La couche en matériau de friction 14 comporte une face active 16, pour contact avec le plateau de pression de l'embrayage, et une face de fixation 18, qui est en contact avec une face en vis-à-vis 20 de la plaquette de support 12 Cette plaquette a un contour qui déborde, légèrement par rapport au contour de la couche 14 dans sa zone de superposition avec ladite couche 14. La face 22 de la plaquette de support 12, opposée à sa face 20 en contact avec le matériau de friction 14, est prévue pour venir en contact avec une face d'un voile (non représenté) d'un disque de friction d'embrayage. Ici, suivant l'invention, le contact est réduit. Plus précisément, comme on le voit sur les figures, et plus particulièrement aux figures 3 et 4, la surface, ou aire, de la plaquette de support métallique 12 est inférieure à la surface active de la couche de matériau de friction 14. C'est-à-dire que le contour général extérieur de la garniture de frottement 10 correspond au contour extérieur de la couche de matériau de friction 14 de forme arquée. Dans le premier mode de réalisation représenté aux figures 1 à 4, la plaquette de support métallique 12 s'étend à la partie extérieure de la garniture de frottement, c'est-à-dire à la partie haute de celle-ci en considérant la figure 1, correspondant à la portion de plus grand rayon de la garniture de frottement 10 Son bord périphérique extérieur est en forme d'arc-de-cercle 36 La garniture de frottement 10 est évidée vers le bas. Dans cette réalisation, la couche de matériau de friction 14 possède une épaisseur "e" constante et donc inférieure à l'épaisseur globale hors tout "E" de la garniture de frottement 10, mesurée dans la zone de superposition de la plaquette de support métallique 12 et de sa couche de matériau de friction 14. Selon une technique connue, la plaquette de support métallique 12 et la couche de matériau de friction 14 comportent des trous ou orifices, respectivement 24 et 26 qui en permettent la liaison et le montage, par exemple au moyen de rivets audit voile du disque de friction La tête du rivet pénètre dans l'orifice 24 circulaire du matériau 14, tandis que son fût traverse le trou 26 semi-circulaire de diamètre inférieur au trou 24 La tête du rivet est noyée dans le trou 24. Dans la variante de réalisation représentée à la figure 5, la garniture de frottement 10 possède une épaisseur globale hors tout E qui est constante. Cette épaisseur E est également l'épaisseur de la couche de matériau de friction 14 dans la portion la plus épaisse de celle-ci correspondant à sa partie haute en considérant la figure 5. La couche de matériau de friction 14 comporte à cet effet un évidement 28 dont la hauteur "h" est sensiblement égale à l'épaisseur de la plaquette de support métallique 12. Le bord intérieur 30 de l'évidement 28 possède un profil complémentaire de la portion correspondante 32 du contour de la plaquette de support métallique 12. Dans la variante de réalisation représentée à la figure 5, la garniture de frottement 10 est en contact avec la face correspondante du voile du disque de friction par une surface composite sensiblement égale à la surface active de la couche de matériau de friction 14 La partie basse du support 12 est supprimée. On décrira maintenant le deuxième mode de réalisation représenté aux figures 6 à 9. Les mêmes chiffres de référence sont utilisés pour désigner les éléments identiques ou similaires à ceux illustrés aux figures 1 à 5 Dans ce second mode, la garniture 10 est évidée en haut et en bas. La couche de matériau de friction 14 présente un contour et une épaisseur identiques à ceux qu'elle possède dans le premier mode de réalisation. La plaquette de support métallique 12 s'étend également en vis-à-vis de la portion extérieure de la couche de matériau de friction 14. On constate toutefois que la plaquette de support 12 comporte un évidement 34 formé dans son bord périphérique extérieur en forme d'arc de cercle 36. On constate également que le bord 32 de la portion intérieure du contour de la plaquette de support 12 est situé radialement plus à l'intérieur que dans le premier mode de réalisation. Le trou 26 est ici circulaire, une plus grande assise est offerte ainsi à la tête dudit rivet Le support 12 s'étend ainsi radialement sur une plus grande hauteur, supérieur ainsi à la moitié de la couche 14. Aux figures 6 à 9, l'épaisseur "e" de la couche de matériau de friction est constante tandis que, dans la variante de réalisation représentée à la figure 10, et comme dans le cas de la variante de réalisation représentée à la figure 5, c'est l'épaisseur globale hors tout E de la garniture de frottement 10 qui est constante. Sur la figure 11, on a schématisé en trait plein une portion 40 d'un plateau de pression ainsi qu'une garniture de frottement 10, avec le profil que possèdent ces deux éléments lorsqu'ils subissent une déformation du fait de leur échauffement. On a également représenté en pointillés le profil à froid de ces éléments. Comme on peut le constater à la figure 11, le rayon moyen de frottement Ri de la garniture de frottement 10 sur la face en vis-à-vis 42 du plateau de pression 40 est réduit à son minimum. Au contraire, et comme on peut le constater à la figure 12, le rayon moyen de frottement R 2 est notablement augmenté grâce à l'utilisation d'une garniture de friction 10 réalisée conformément aux enseignements de l'invention, et ce rayon moyen de frottement est sensiblement égal au rayon moyen de la garniture de frottement 10 Cela est dû au fait que le support 12 n'épouse pas complètement la couche 14, la partie basse dudit support étant rognée dans tous les cas. Les garnitures de frottement réalisées conformément aux enseignements de l'invention peuvent être utilisées dans de nombreuses conceptions de disques de friction d'embrayage, et notamment dans celles décrites et représentées dans la demande de brevet français N O 90 11542 déposée le 19 septembre 1990 au contenu de laquelle on pourra se reporter. Les garnitures de frottement peuvent notamment présenter, du côté du voile qui porte les garnitures, une surface de roulement et elles peuvent chacune être engagées dans une fenêtre du voile dans laquelle elles sont montées flottantes. REVENDICATIONS 1 Garniture de frottement ( 10) pour disque de friction d'embrayage, du type comportant une plaquette de support métallique ( 12) recouverte d'une couche de matériau de friction ( 14), caractérisée en ce que la surface de la plaquette de support métallique ( 12) recouverte de matériau de friction ( 14) est inférieure à la surface active de la couche de matériau de friction ( 14). 2 Garniture de frottement selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'épaisseur (e) de la couche de matériau de friction ( 14) est constante. 3 Garniture de frottement selon la revendication 1, caractérisée en ce que la face ( 18) de la couche de matériau de friction ( 14) en contact avec la plaquette de support métallique ( 12) présente au moins un décrochement ( 28), dont la hauteur (h) est sensiblement égale à l'épaisseur (e) de la plaquette de support ( 12) et dont le profil ( 30) épouse sensiblement la partie correspondante ( 32) du pourtour de la plaquette de support ( 12) de manière que la garniture de frottement ( 10) présente une épaisseur globale (E) sensiblement constante. 4 Garniture de frottement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle est sensiblement en forme de secteur annulaire et en ce que la plaquette de support ( 12) s'étend en regard de la portion extérieure de plus grand rayon de la couche de matériau de friction ( 14). Garniture de frottement selon la revendication 4, caractérisée en ce que la plaquette de support métallique ( 12) comporte un évidement ( 34) formé dans son bord périphérique extérieur ( 36). 6 Disque de friction, notamment pour embrayage, du genre comportant un voile qui porte une pluralité de garnitures de frottement réparties autour du centre du voile de manière à s'étendre sensiblement selon une couronne annulaire, caractérisée en ce que chacune des garnitures de frottement ( 10) est réalisée selon l'une quelconque des revendications 1 à 5.