Brevet FR2692636A1 — publié le 19931224

La présente invention concerne un disque de friction, notamment pour un embrayage de véhicule automobile, du type comportant un support de forme générale annulaire portant des garnitures de friction planes s'étendant respectivement des deux côtés du support. L'invention concerne plus particulièrement un support de garnitures pour un disque de friction d'embrayage. Le support de garniture est une pièce réalisée par découpage dans un flan de tôle. La production industrielle d'un tel type de support annulaire nécessite de disposer, pour le découpage du support, d'une portion carrée d'un flan de tôle dont le côté correspond sensiblement au diamètre extérieur hors-tout du support à découper. Une telle conception d'un support, et le procédé de réalisation qui en découle, ont pour inconvénient majeur d'entraîner la formation de chutes de tôles très importantes correspondant pour l'essentiel à la portion centrale en forme générale de disque et aux quatre portions angulaires du carré. Afin de remédier à ces inconvénients, la présente invention propose un support caractérisé en ce qu'il est réalisé en plusieurs pièces identiques découpées dans un flan de tôle, et assemblées entre elles pour constituer le support, et en ce que le contour de chaque pièce permet leur disposition dans le flan de tôle à enchevêtrement avec une autre pièce, de manière que la chute moyenne de tôle pour le découpage des pièces constitutives d'un support soit inférieure à la chute minimale de tôle pour le découpage d'un support de même contour réalisé en une seule pièce. Grâce à l'enchevêtrement, on économise de la matière, l'économie étant supérieure à 15%. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - le support est réalisé en deux pièces identiques reliées entre elles par leurs extrémités diamétrales - chaque pièce comporte une demi-couronne annulaire interne et une pluralité d'ailettes radiales qui s'étendent vers l'extérieur à partir de la couronne interne - les extrémités diamétrales opposées de la demicouronne comportent chacune un trou d'assemblage, les deux trous étant agencés sur un diamètre d'une même circonférence - la demi-couronne annulaire interne de chaque pièce comporte une série de trous de montage du support sur un voile central de liaison qui sont répartis sur une même circonférence et dont les deux trous agencés au voisinage des deux extrémités diamétrales de la pièce constituent les trous d'assemblage - chaque pièce comporte deux ailettes radiales identiques ; - les ailettes sont galbées de manière à former un support ondulé. Grâce à cette disposition, la fixation peut s'effectuer à l'aide des colonnettes, que comporte usuellement un disque de friction d'embrayage, sans avoir à pratiquer des trous supplémentaires dans les rondelles de guidage. Les pièces restent bien transversales. L'invention propose également un procédé de découpage des pièces constitutives d'une série de supports réalisés en deux pièces conformément aux enseignements de l'invention, caractérisé en ce qu'on utilise une bande d'un flan de tôle dont la largeur est inférieure à celle de la bande nécessaire au découpage d'une série de supports de même contour réalisés en une seule pièce, et en ce que les pièces sont disposées à enchevêtrement dans la bande en deux séries sensiblement parallèles de pièces adjacentes par leurs extrémités diamétrales, les extrémités diamétrales de deux pièces adjacentes d'une des séries de pièces s'étendant entre les extrémités diamétrales opposées d'une pièce de l'autre série de pièces. L'invention propose enfin un disque de friction, notamment pour embrayage de véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte un support réalisé 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 pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue en élévation d'un disque de friction d'embrayage pour véhicule automobile - la figure 2 est une vue en coupe axiale selon la ligne 2-2 de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue en élévation illustrant un support de disque de friction réalisé en une seule pièce selon l'étant de la technique - la figure 4 est une vue en élévation d'un support de disque de friction réalisé en deux pièces conformément aux enseignements de l'invention ; - la figure 5 est une vue de détail en section selon la ligne 5-5 de la figure 4 ; et - la figure 6 est une vue illustrant le procédé de découpage des pièces constitutives du disque de friction illustré à la figure 4. L'ensemble illustré dans les figures 1 et 2 comporte un moyeu 10 avec un flasque transversal ou voile de moyeu 12 solidaire en rotation du moyeu 10, ici par un montage de type à cannelures, en variante par sertissage. I1 constitue un disque de friction d'embrayage pour véhicule automobile. Le moyeu 10 est destiné à être monté sur l'arbre d'entrée de la boite de vitesses et à être lié en rotation à celui-ci pour un montage à cannelures. Des moyens élastiques 14 à action circonférentielle accouplent le moyeu 10 à une partie de l'amortisseur comportant deux rondelles de guidage 16, disposées de part et d'autre du voile, et solidaires l'une de l'autre grâce à des entretoises 18, qui traversent des échancrures 20 du voile 12. Les moyens élastiques 14 consistent ici en des ressorts à boudin logés en partie dans des fenêtres des rondelles de guidage et en partie dans des fenêtres du voile. Les entretoises 18 servent également à la fixation d'un disque de friction 22 de forme générale annulaire constitué par un support annulaire 26 sur les faces opposées duquel sont fixées des garnitures de friction 24 propres à être serrées entre les plateaux de réaction et de pression de l'embrayage (non représentés) solidaires en rotation du moteur à combustion interne du véhicule automobile. On a illustré à la figure 3 un support annulaire 26, qui est réalisé en une seule pièce par découpage dans un flan de tôle F. Ici le support 26 est moins épais que le voile 12 et les rondelles 16. Le support 26 est de forme générale annulaire et est pour l'essentiel constitué par une couronne annulaire interne 28 à partir de laquelle s'étendent d'un seul tenant radialement vers l'extérieur quatre ailettes galbées 30, élastiquement déformables, réparties angulairement de manière régulière à la périphérie externe du support 26. Ces ailettes 30 sont formées à la faveur de quatre lobes radiaux 27 s'étendant, radialement au-delà de la couronne 28, vers l'extérieur en étant répartis régulièrement circulairement. Le découpage fait apparaître des échancrures au niveau des lobes 27. La couronne 28 comporte quatre trous 32, répartis régulièrement sur une même circonférence, qui sont les trous de montage du disque sur les portions de diamètre réduit 19 des entretoises ou colonnettes 18. A chaque trou est associé une languette 29 arrondie radialement saillante à la périphérie interne de la couronne 28. Les ailettes 30 sont ici des ailettes galbées de manière à constituer un support appelé support progressif, chaque ailette prenant appui sur l'une des garnitures 24 par une plage 1 et sur l'autre garniture par une autre plage 2 décalée axialement par rapport à la première. Ici les garnitures 24 sont fractionnées en plots. Les plots 24 sont disposés dos à dos et interviennent de part et d'autre du support 26. Chaque plot comporte ici un élément porteur métallique 23 revêtu à fixation, par exemple par collage ou brasage, d'un matériau de frottement 25. Les plots 24 sont montés sur les lobes 27. La fixation des garnitures sur le support 26 est assurée au moyen de rivets étagés 21, qui traversent des trous 34 agencés sur une même circonférence au voisinage de la périphérie externe des lobes du support 26 par paire de part et d'autre des ailettes 30. Tel que visible à la figure 1, les ailettes 30 sont découpées centralement dans les lobes 27 et s'étendent axialement entre les matériaux de frottement 25, les éléments porteurs 23 débordant circonférentiellement pour être fixé l'un à l'autre par deux rivets 21 traversant chacun le lobe concerné à la vaeur des trous 34. On notera que les plages d'appui 1,2, décalées axialement, sont raccordées l'une à l'autre par des zones inclinées 3,3' d'orientation tangentielle, la plage 2 ayant globalement la forme d'un H, tandis que la plage 1 s'étend de part et d'autre de la partie horizontale du H en étant raccordée à celle-ci par les zones inclinées 3,3' (figure 3). Les zones 3,3' sont donc inclinées en sens inverse. Elles s'étendent tangentiellement, ctest-à- dire parallèlement à la direction longitudinale des plots 24, tout comme la partie horizontale du H. La ligne joignant le centre des trous 34 passe par ladite partie horizontale de la plage 2, dont elle constitue l'axe de symétrie. L'un des plots peut ainsi suivre le mouvement de déformation (mise en cône sous l'effet de la chaleur) du plateau de pression, un jeu étant prévu pour ce faire entre son élément porteur 23 et les rivets 21. Ces rivets 21 consistent ici en des colonnettes 21 à tête épaulée pour limitation de l'écartement axial entre les plots. Elles permettent la fixation de l'un des plots (celui destiné à coopérer avec le plateau de réaction) au lobe 27 concerné, l'autre plot étant flottant grâce au susmentionné jeu. Comme on peut le constater à la figure 3, la surface minimale de tôle nécessaire pour la fabrication du support 26 en une seule pièce est constituée par un carré du flan de tôle F dont le côté C est sensiblement égal au diamètre extérieur hors tout du support 26. Selon cette technique, la chute de tôle lors du découpage à la presse, à l'aide d'un poinçon et d'une matrice, d'un support en une seule pièce qui, selon la convention habituellement utilisée pour le dessin de pièces en tôle découpée, est hachurée sur la figure, se compose de la partie centrale en forme de disque D et de la partie périphérique constituée pour l'essentiel par les quatre angles A. La chute de tôle par support découpé est donc particulièrement importante. On décrira maintenant l'exemple de réalisation du support 126 illustré à la figure 4 qui est réalisé en deux pièces identiques 36, d'épaisseur moindre que le voile 12 et les rondelles 16. Comme on peut le constater sur la figure 4, les contours interne et externe du disque 126 en deux pièces et ses dimensions sont sensiblement identiques à ceux du support en une pièce de la figure 1. Chaque pièce 36 se termine par deux portions d'extrémité diamétralement opposées 38 et 40 en forme de disques, qui se superposent en position d'assemblage. Chaque pièce 36 comporte trois trous de fixation 32,32' pour montage sur les colonnettes 19, dont deux 32' sont agencés respectivement dans les extrémités diamétrales opposées 38 et 40. On notera que la portion 40 est décalée axialement par rapport à la partie principale de la pièce 30, grâce à une zone inclinée de raccordement 39. La portion 40 d'une pièce recouvre la portion de l'autre pièce 38 (figure 5). Ces paires de trous de fixation 32' constituent également les trous d'assemblage entre elles des deux pièces 36, par exemple par des entretoises 18. Les quatre ailettes radiales sont identiques et réparties régulièrement autour du disque 126. Toutefois, si l'on considère une pièce 36, on constate que les deux ailettes 30a et 30b ne sont pas réparties angulairement de maniére régulière le long de la demi-couronne annulaire interne 28. On constate en effet que l'ailette radiale 30a est située angulairement plus près de la portion diamétrale d'extrémité 38 que l'ailette radiale 30b ne l'est par rapport à la portion d'extrémité diamétrale 40. Les ailettes radiales sont néanmoins réparties régulièrement lorsque le disque est assemblé et ceci grâce au fait que l'angle au centre qui sépare les plans médians Pa et Pb des deux ailettes 30a et 30b forment entre eux un angle droit. La conformation en deux pièces identiques 36 du support 126, qui vient d'être décrite, permet de les réaliser par découpage dans un flan de tôle F en réalisant une économie importante de matière supérieure à 15%. En effet sur la figure 6, on a illustré une bande d'un flan de tôle F dont la largeur L est nettement inférieure au côté C du carré du flan de tôle illustré à la figure 3. Afin d'obtenir ce résultat, les pièces 36 sont disposées dans la bande de flan de tôle en deux séries parallèles de pièces 36' et 36". Elles s'imbriquent l'une dans l'autre en étant montées tête-bêche l'une par rapport à l'autre, avec un décalage axial d'une série à l'autre. Ainsi les pièces de la première série 36' sont adjacentes par leurs extrémités diamétrales opposées respectives 38 et 40 et s'étendent de manière que leurs trous d'assemblage et de fixation 32' soient situés sensiblement sur une ligne parallèle à la direction générale de la bande du flan de tôle F. D'une manière symétrique et opposée, les pièces 36" de la seconde série de pièces sont disposées sensiblement parallèlement à la longueur du flan de tôle. Les trous 32' de cette deuxième série 36" sont décalés transversalement vers le haut par rapport au trou 32' de la première série. Comme on peut le voir sur la figure 6, les extrémités diamétrales adjacentes 38 et 40 de deux pièces consécutives de la première série 36' sont reçues entre les extrémités diamétrales opposées 38 et 40 d'une pièce 36" de la seconde série de pièces. L'agencement illustré à la figure 5 dans lequel les portions diamétrales d'extrémité des pièces sont disposées de manière enchevêtrées les unes dans les autres permet de réaliser une économie de chute de tôle sensiblement égale à C x (C - L). Les pièces 36 constitutives d'une série de disques 126 ainsi découpées sont toutes identiques entre elles et sont donc particulièrement aisées à assembler ultérieurement de manière automatisée. On constate de plus que le poids total d'un disque en deux pièces 36 est pratiquement égal à celui du disque en une pièce illustré à la figure 3, à l'exception du surcroît de poids dli à la superposition des parties diamétrales 38 et 40 des deux pièces. L'assemblage des deux pièces 36 au moyen des entretoises 18 n'entraîne pas non plus d'excès supplémentaire de poids, le nombre et l'emplacement des entretoises étant le même que dans le cas d'un support 26 en une seule pièce. On appréciera qu'il n'y a pas besoin de pratiquer de trous supplémentaires dans les rondelles de guidage qui conservent ainsi toute leur résistance. Les pièces restent bien transversales, et la fixation des pièces en trois points permet de passer plus de couple qu'avec une fixation en deux points. L'invention n'est bien entendu pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit. I1 est par exemple possible d'augmenter le nombre de pièces constitutives d'un support 126. A titre d'exemple, il est par exemple possible de réaliser chaque disque 126 en trois pièces ou plus. En effet cela dépend du diamètre du support 126. Si celui-ci comporte six lobes, on peut le fractionner en trois pièces avec deux paires de points de fixation 32' et un point de fixation central. REVENDICATIONS 1. Support (126) de forme générale annulaire pour un disque de friction (22), notamment pour un disque d'embrayage de véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il est réalisé en plusieurs pièces identiques (36) découpées dans un flan de tôle (F) et assemblées entre elles pour constituer le support (126), et en ce que le contour de chaque pièce (36) permet leur disposition dans le flan de tole (F) à enchevêtrement avec une autre pièce, de manière que la chute moyenne de tole pour le découpage des pièces (36) constitutives d'un support soit inférieure à la chute minimale de tole pour le découpage d'un support de même contour (26) réalisé en une seule pièce. 2. Support selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est réalisé en deux pièces identiques (36) reliées entre elles par leurs extrémités diamétrales (38, 40). 3. Support selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque pièce comporte une demi-couronne annulaire interne (28) et une pluralité d'ailettes radiales (30a, 30b) qui s'étendent radialement vers l'extérieur à partir de la demi-couronne interne (28). 4. Support selon la revendication 3, caractérisé en ce que les extrémités diamétrales de la demi-couronne interne (28) comportent chacune un trou d'assemblage (32'), les deux trous étant agencés sur un diamètre (D1) d'une même circonférence et encadrant un autre trou d'assemblage (32). 5. Support selon la revendication 4, caractérisé en ce que la demi-couronne annulaire interne (28) comporte une série de trous (32, 32') de montage du support (126) sur un voile central de liaison (12, 16) qui sont répartis sur une même circonférence et dont les deux trous (32') agencés au voisinage des deux extrémités diamétrales (38, 40) de la pièce constituent lesdits trous d'assemblage. 6. Support selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'une (40) des extrémités déamétrales (38-40) d'une pièce est décalée axialement par rapport à l'autre (38). 7. Support selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que chaque pièce (36) comporte deux ailettes radiales identiques (30a, 30b). 8. Support selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que les ailettes (30) sont galbées. 9. Procédé de découpage des pièces (36) constitutives d'une série de supports (126) réalisés conformément à l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce qu'on utilise une bande d'un flan de tôle dont la largeur (L) est inférieure à celle (C) de la bande nécessaire au découpage d'une série de supports de même contour réalisés en une seule pièce, et en ce que les pièces (36) sont disposées à enchevêtrement dans la bande en deux séries sensiblement parallèles de pièces adjacentes par leurs extrémités diamétrales, les extrémités diamétrales (38, 40) de deux pièces adjacentes (36') d'une des séries de pièces s'étendant entre les extrémités diamétrales (38, 40) d'une pièce (36") de l'autre série de pièces. 10. Disque de friction (22) d'embrayage, notamment pour un embrayage de véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte un support (126) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, et deux garnitures de friction annulaires planes (24) s'étendant respectivement des deux côtés du support (126).