Brevet FR2692635A1 — 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 fractionnées en plots radiaux disposés dos à dos et s'étendant respectivement des deux côtés du support. On a déjà proposé, dans le document FR-91 5999, déposé le 23 décembre 1991 et non publié à ce jour, une disposition avec un support doté de lobes échancrés et saillants radialement à partir d'une couronne annulaire interne, chaque lobe portant une garniture de frottement constituée de deux plots disposés dos à dos et destinés à intervenir de part et d'autre d'un même lobe. Des moyens élastiques, implantés à la faveur des échancrures des lobes, sont interposés chacun entre deux plots associés Ces moyens élastiques sont essentiellement constitués par un élément métallique élastiquement déformable, susceptible d'être écrasé entre deux plots. L'un des plots est fixé sur un lobe au moyen de deux colonnettes épaulées, tandis que l'autre plot est monté flottant grâce à un montage à jeu sur lesdites colonnettes épaulées et peut suivre ainsi au mieux une déformation en cône du plateau de pression sous l'effet de la chaleur provoquée notamment par frottement avec les plots. On obtient ainsi une usure égale des plots, sans décalage progressif vers l'axe de rotation de la zone suivant laquelle les garnitures de frottement sont soumises à la pression du plateau de pression et de réaction que comporte l'embrayage. Dans ce document, les éléments élastiques sont rapportés sur les lobes en étant distincts de ceux-ci. Néanmoins, il a été envisagé de rendre ces moyens élastiques d'un seul tenant avec le support. La présente invention a pour objet de tirer parti de cette suggestion. Suivant l'invention, un disque de friction du type sus-indiqué est caractérisé en ce que les moyens élastiques consistent en des ailettes galbées, issues de la partie interne du support, de manière à former un support ondulé avec, pour contact avec l'un desdits plots, une plage centrale à extrémités circonférentielles libres et, pour contact avec l'autre desdits plots, des plages marginales, dont l'une d'entre elles est issue d'un seul tenant avec la partie interne du support. Grâce à l'invention, les moyens élastiques sont réalisés de manière simple et économique et on bénéficie d'une bonne mobilité des plots pour s'adapter à la mise en cône du plateau de pression En effet, la plage marginale concernée facilite l'intégration de l'ailette au support, tandis que les extrémités libres plus souples de la plage centrale favorisent un montage flottant du plot concerné. Les ailettes permettent également d'obtenir une bonne progressivité lors de l'engagement de l'embrayage. On appréciera que la plage centrale permet d'obtenir une bonne portée en toute circonstance pour le plot concerné et que l'on utilise au mieux la matière nécessaire à la formation du support. En effet, normalement, la formation des lobes entraîne une chute de matière pour la formation des échancrures de ceux-ci, et grâce à l'invention, on tire parti de cette chute de matière pour former les ailettes progressives selon l'invention. Les ailettes sont ainsi galbées de manière à former un support ondulé et avantageusement la plage centrale des ailettes a une forme en H Cette conformation permet une bonne mobilité des plots, notamment transversalement par rapport à une ligne passant par les deux colonnettes de fixation Cette ligne constitue avantageusement l'axe de symétrie de la plage centrale Cette disposition accroît encore la mobilité transversale du plot. 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 du disque de friction; la figure 4 est une vue en élévation d'un support de disque de friction réalisé en deux pièces; la figure 5 est une vue de détail en section selon la ligne 5-5 de la figure 4; la figure 6 est une vue est une vue agrandie de l'encart 6 de la figure 2; la figure 7 est une vue agrandie montrant un lobe avec l'ailette, selon l'invention; la figure 8 est une vue en coupe suivant la ligne 8-8 de la figure 7. 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 du type à cannelures, en variante par sertissage. Il 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 12, 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 100 et de pression 101 (figure 6) de l'embrayage, solidaires en rotation du vilebrequin du moteur. 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 Ce support 26 est moins épais que le voile 12 et les rondelles de guidage 16. Le support 26 est de forme générale annulaire et est pour l'essentiel constitué par une partie interne en forme de 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, en étant d'un seul tenant avec la couronne 28 Ces ailettes 30, selon l'invention, sont formées à la faveur ici de quatre lobes radiaux 27 s'étendant d'un seul tenant, radialement au- delà de la couronne 28, vers l'extérieur en étant répartis régulièrement circulairement Le découpage du support 26 fait apparaître des échancrures 50 dans les 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 ondulé appelé support progressif, chaque ailette prenant appui sur l'une des garnitures 24 par une plage 1,1 ' 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 associés par paires montées sur les lobes échancrés 27. 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, d'une même paire, interviennent donc de part et d'autre d'un lobe 27. La fixation des garnitures sur le support 26 est assurée au moyen de rivets étagés 21, ou colonnettes épaulées, qui traversent des trous 34 agencés de manière symétrique sur une même circonférence, suivant une caractéristique au voisinage de la périphérie externe des lobes 27 du support 26, par paire de part et d'autre des ailettes 30 et des échancrures 50. Telles que visibles aux figures 1 et 7, 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 par rapport aux ailettes 30 pour être fixé l'un à l'autre par deux rivets 21 traversant chacun le lobe concerné à la faveur des trous 34. Plus précisément, les colonnettes épaulées 21 (figure 6) permettent une fixation du support 23 et du plot 24 tournés vers le plateau de réaction 100 et un montage flottant du support 23 de l'autre plot engagé à jeu sur les colonnettes 21, dont la tête 121 constitue un épaulement et un moyen de butée limitant le déplacement axial du support 23, et donc du plot concerné. On notera que les plages d'appui 1,1 ',2, décalées axialement, sont raccordées l'une à l'autre par des zones inclinées en forme de plis 3,3 ' parallèles, d'orientation tangentielle La plage centrale 2 a globalement la forme d'un H, tandis que la plage 1,1 ' est fractionnée en deux plages marginales 1,1 ', qui s'étendent de part et d'autre de la partie horizontale du H en étant raccordée à celle- ci par les zones inclinées 3,3 ' (figures 3 et 8) Les zones 3 et 3 ' sont donc inclinées en sens inverse Elles s'étendent tangentiellement par rapport à ces circonférences concentriques de rayons Rl et R 2 centrés sur l'axe de l'ensemble, c'est-à-dire parallèlement à la direction longitudinale des plots 24. Il en est de même de la plage centrale 2 dont la partie horizontale s'étend parallèlement à la direction longitudinale des plots 24, tandis que les parties verticales, formant des extrémités circonférentielles libres, s'étendent globalement perpendiculairement à cette partie horizontale. Les plages 1,1 ' sont décalées axialement par rapport à la plage centrale 2 en étant dans le plan de la couronne 28. L'un des plots peut ainsi suivre le mouvement de déformation (mise en cône sous l'effet de la chaleur) du plateau de pression 101, soumis usuellement à l'action d'un diaphragme 102, grâce au jeu prévu entre son élément porteur 23 et les colonnettes épaulées 21 (figure 6). Ce plot est donc monté mobile axialement sur ses deux colonnettes 21 associées (sur la partie de plus grand diamètre de celles-ci) dont les têtes 121 définissent l'écartement axial maximal entre les deux supports 23 des plots 24 Ce plot peut également pivoter transversalement autour d'une ligne passant par le centre des deux colonnettes 21 et des trous 34 Il est possible d'obtenir également une bonne progressivité axiale lors de la manoeuvre d'embrayage, lorsque l'on vient serrer les plots 24 entre les plateaux de pression 101 et de réaction 100. Suivant une caractéristique, ladite ligne passant par le centre des trous 34 constitue l'axe de symétrie de la partie horizontale de la plage centrale 2 (figure 7). Cette disposition facilite le basculement transversal de la plage 2 autour de cette ligne C'est la raison pour laquelle les trous 34 sont pratiqués à la périphérie externe des lobes 27. L'autre plot est fixé directement sans jeu par son support 23 au lobe 27 et peut suivre le mouvement de déformation (moindre que celui du plateau de pression 101) du plateau de réaction sous l'effet de la chaleur grâce à l'élasticité procurée par les lobes 27 Bien entendu, les supports 23 sont troués pour montage des colonnettes 21 de manière décrites ci-dessus. 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 avec ses ailettes 30 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. Comme mieux visible à la figure 6, chaque ailette s'étend centralement dans une échancrure 50, sa plage marginale 1 formant un pied de raccordement à la partie interne 28 du support Les extrémités libres de la plage centrale 2 (les branches verticales du H) comportent deux parties 51,52, la partie 52, radialement la plus interne, étant effilée et présente un bord s'étendant parallèlement au bord de l'échancrure 50 définissant pour chaque lobe deux bras 53 L'autre partie 52 de plus grande portée s'étend globalement transversalement Les lobes 27 ont ainsi globalement la forme d'une fourche avec une ailette 30 disposée centralement à l'intérieur de celle-ci. On notera la présence d'arrondis reliant les extrémités circonférentielles de la plage centrale 2 à la partie horizontale de cette plage 2 et aux plis 3 et 3 '. Les extrémités libres de la plage 2 encadrent donc la zone marginale externe 1 ' ainsi que l'autre zone 1, la hauteur des extrémités libres de la plage 2 étant légèrement supérieure à la distance séparant la périphérie externe de la plage marginale externe 1 ' de la périphérie externe de la plage 1 Les plis 3 et 3 ' s'étendent parallèlement à la partie horizontale de la zone centrale 2, qui s'étend radialement audessous d'une circonférence passant par les centres des trous 34 de fixation des plots 24 aux lobes 27 Cette partie horizontale constitue donc une zone d'ancrage. On appréciera que la plage centrale 2 est destinée à venir en contact avec le plot fottant 24. On décrira maintenant l'exemple de réalisation du support 126 illustré à la figure 4 qui est réalisé en deux pièces identiques 36, la partie interne 28 de ce support 126 étant alors en plusieurs parties. 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 Ces pièces sont moins épaisses que le voile 12 et les rondelles 16. 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 30 a et 30 b ne sont pas réparties angulairement de manière régulière le long de la demi-couronne annulaire interne 28. On constate en effet que l'ailette radiale 30 a est située angulairement plus près de la portion diamétrale d'extrémité 38 que l'ailette radiale 30 b 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 30 a et 30 b forment entre eux un angle droit Ces ailettes 30 a et 30 b ont une forme identique aux ailettes 30 de la figure 6. 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 %. Afin d'obtenir ce résultat, les pièces 36 sont disposées dans la bande de flan de tôle en deux séries parallèles de pièces 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 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 de la seconde série de pièces sont disposées sensiblement parallèlement à la longueur du flan de tôle. 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. Ainsi qu'il ressort à l'évidence de la description et des dessins, les ailettes galbées sont issues de la partie interne 28 du support 26,126, de manière à former un support ondulé avec, pour contact avec l'un des plots d'une garniture de frottement, une plage centrale à extrémités circonférentielles libres plus souples et, pour contact avec l'autre plot de ladite garniture de frottement, des plages marginales 1,1 ', l'une 1 desdites plages marginales étant issue d'un seul tenant avec la partie interne du support, tandis que l'autre plage marginale externe 1 ' plus souple est montée libre en étant raccordé à un pli 3 ' pour bien suivre le mouvement du plot associé, tout comme les extrémités libres de la plage centrale 2 Le pli 3 ' est relié à la plage centrale 2. L'invention n'est bien entendu pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit. Il 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 il trois pièces avec deux paires de points de fixation 32 ' et un point de fixation central. Le support peut constituer à lui seul une rondelle de guidage, tout cela dépendant du couple à transmettre. Le support peut être fixé au voile 12 qui est alors monté mobile en rotation par rapport au moyeu 10, tandis que les rondelles de guidage 16 sont alors solidaires du moyeu 10. Le disque de friction peut être rigide et être dépourvu de ressorts 14, le disque de support étant fixé sur le voile 12 solidaire du moyeu 10. REVENDICATIONS 1) Disque de friction pour embrayage, notamment de véhicule automobile, comportant un support ( 26,126) avec des lobes ( 27) échancrés et saillants radialement par rapport à une partie interne ( 28), une pluralité de garnitures de frottement ( 24) formées chacune de deux plots ( 24) disposés dos à dos de part et d'autre d'un même lobe ( 27), et des moyens élastiques ( 30) interposés chacune entre deux plots ( 24) associés et disposés dans les échancrures ( 50) des lobes ( 27) dans lequel l'un desdits plots ( 24) est solidaire du lobe échancré ( 27) par l'intermédiaire de deux colonnettes épaulées ( 21), tandis que l'autre dit plot ( 24) est monté mobile avec jeu sur les deux dites colonnettes épaulées ( 21), caractérisé en ce que les moyens élastiques ( 30) consistent en des ailettes galbées ( 30) issues de la partie interne ( 28) du support ( 26,126), de manière à former un support ondulé avec, pour contact avec l'un desdits plots ( 24), une plage centrale ( 2) à extrémités circonférentielles libres et, pour contact avec l'autre desdits plots, des plages marginales ( 1,1 '), l'une ( 1) desdites plages marginales étant issue d'un seul tenant de la partie interne ( 28) du support ( 26,126). 2) Disque de friction selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite plage marginale ( 1) issue d'un seul tenant avec la partie interne ( 28) du support constitue un pied pour l'ailette galbée, et en ce que l'autre ( 1 ') plage marginale est libre en étant raccordée à un pli ( 3 ') tangentiel relié à la plage centrale ( 2). 3) Disque de friction selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la plage centrale ( 2) a globalement la forme d'un H, dont les branches verticales constituent les extrémités circonférentielles libres, tandis que la partie horizontale du H est raccordée aux plages marginales ( 1,1 ') par des plis parallèles ( 3,3 ') dirigés en sens inverse. 4) Disque de friction selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite partie horizontale du H s'étend radialement en-dessous d'une circonférence passant par les trous ( 34) prévus dans chaque lobe ( 27) pour le montage des colonnettes ( 21). ) Disque de friction selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que les extrémités libres de la plage centrale ( 2) comportent deux parties ( 51,52) dont l'une, radialement la plus interne, a une forme effilée. 6) Disque de friction selon la revendication 5, caractérisé en ce que les extrémités libres de la plage centrale encadrent les plages marginales ( 1,1 '). 7) Disque de friction selon l'"une quelconque des revendications 3 à 6, dans lequel chaque lobe ( 27) présente symétriquement une paire de trous ( 34) pour fixation d'une paire de colonnette épaulée ( 21), caractérisé en ce que la ligne passant par le centre des deux trous ( 34) constitue l'axe de symétrie de la partie horizontale de la plage centrale ( 2). 8) Disque de friction selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits trous ( 34) sont pratiqués à la périphérie externe des lobes ( 27).