Brevet FR2702811A1 — publié le 19940923

La présente invention concerne un disque portegarnitures, pour support de garnitures de frottement, propre à la constitution d'un disque de friction, notamment pour véhicule automobile, du genre comportant une partie centrale et une partie périphérique fractionnées en pales radiales propres à recevoir les garnitures de frottement, chacune desdites pales se raccordant d'un seul tenant à ladite partie centrale par un pied et comportant au moins une zone de portée globalement parallèle au plan moyen de ladite partie centrale, pour contact avec l'une au moins desdites garnitures de frottement et fixation de celles-ci. Dans un disque de friction, ces garnitures s'étendent de part et d'autre de la partie périphérique. Les disques de friction sont parfois sujets, en fonctionnement, à des vibrations désagréables constituant ce qu'il est usuel de désigner par broutement. Ce broutement peut se produire aussi bien à faible couple, lors d'une manoeuvre de parking, qu'à couple élevé lors d'un changement de vitesses sur route. Les zones de portée ont parfois une étendue pas aussi grande que souhaitée, ce qui entraîne un phénomène d'incrustation, les garnitures de frottement s'affaissant à l'intérieur des creux existant entre deux portées d'appui d'une même pale. I1 en résulte un manque de flexibilité qui à charge maximale est responsable au moins pour partie du broutement. En outre il se pose un problème de contact avec notamment le plateau de pression de l'embrayage. En effet dans un embrayage, à chaque engagement de l'embrayage, les 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, comme explicité par exemple dans le document US-A-2,902,130, et il en est de même, bien que dans une moindre mesure, pour le plateau de réaction. I1 en résulte que la zone suivant laquelle les garnitures de frottement sont soumises à la pression de l'un et de l'autre de ces plateaux se décale progressivement vers l'axe de l'ensemble, avec, pour conséquence, une usure inégale de ces garnitures de frottement et une réduction de leur efficacité (couple transmis moindre), voire même leur broutement. Pour pallier ces inconvénients et résoudre ce problème, on a proposé dans le document FR- 92 08710, déposé le 15 Juillet 1992 et non publié à ce jour, de créer des pales du type tripode présentant une zone centrale de portée et deux zones périphériques de portée de part et d'autre de ladite zone centrale. Dans une réalisation, ces pales alternent circonférentiellement avec une série de languettes. Les pales tripodes, par leur zone centrale, servent à la fixation de l'une des garnitures de frottement, dans ce cas celle associée au plateau de pression de l'embrayage, tandis que les languettes servent à la fixation de l'autre garniture de frottement, dans ce cas celle associée au plateau de réaction de 1' embrayage. Grâce à cette disposition les languettes ont une élasticité suffisante pour suivre le mouvement de mise en cône du plateau de réaction, les pales tripodes suivent le mouvement de mise en cône du plateau de pression et ont une grande longueur circonférentielle avec de grandes surfaces de contact. En outre, les phénomènes d'incrustation et de broutement sont diminués et les pales peuvent tourner à des vitesses de rotation plus élevées. Lorsque l'on sert progressivement élastiquement les garnitures de frottement entre les plateaux de pression et de réaction, la garniture de frottement, éventuellement fractionnée, associée au plateau de pression est bien soutenue puisqu'elle trouve une réaction sur l'autre garniture de frottement par l'intermédiaire de ses zones périphériques de portée. Il n'en est pas de même de l'autre garniture de frottement, éventuellement fractionnée, portée par les languettes. I1 en résulte que les zones de la garniture en regard des languettes s'usent moins d'où une usure de la garniture qui n'est pas bien répartie. La présente invention a pour objet de pallier ces inconvénients. Suivant l'invention, un disque porte-garnitures du type sus-indiqué est caractérisé en ce que certaines au moins desdites languettes présentent, à leur extrémité libre à la faveur d'un pli de raccordement, une zone de portée décalée axialement en direction de la zone centrale des pales tripodes. Grâce à l'invention, lors de l'écrasement élastique des garnitures de frottement, la garniture de frottement associée aux languettes trouve une réaction du fait de la nouvelle zone de portée, qui est propre à venir en appui contre l'autre garniture de frottement. Les phénomènes d'incrustation sont ainsi réduits, l'usure de la garniture des languettes étant mieux répartie. En outre les phénomènes d'usure de la garniture, associée aux pales, sont réduits puisque la zone de portée des languettes crée un appui supplémentaire. Pour l'autre garniture les usures sont plus régulières. Suivant une autre caractéristique, les languettes ont une extrémité libre rétrécie circonférentiellement. Ceci permet de donner une bonne souplesse aux zones de portée des languettes, tout en ayant la possibilité d'élargir circonférentiellement les zones périphériques de portée des pales tripodes. Suivant une autre caractéristique, les languettes ont une forme effilée en direction de leur périphérie externe, en sorte que la zone d'enracinement avec la partie centrale du disque porte-garnitures est augmentée, ce qui accroît la robustesse dudit disque. Ceci permet également de diminuer la raideur de la zone de portée de la languette. La description qui va suivre ilustre l'invention en regard des dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un disque de friction équipé d'un disque porte-garnitures selon l'invention - la figure 2 est une vue partielle en élévation dudit disque porte-garnitures avec hachurage des zones de portée - la figure 3 est une vue en coupe agrandie selon la ligne 3-3 de la figure 2 ; - la figure 4 est une vue en coupe agrandie selon la ligne 4-4 de la figure 2. Dans ces figures est illustré un disque portegarnitures propre à la constitution d'un disque de friction pour véhicule automobile. Ce disque comporte une partie centrale 16 et d'un seul tenant une partie périphérique fractionnée en pales radiales 672 alternant circonférentiellement, ici régulièrement, avec une série de languettes radiales 671 dans le plan de la partie centrale 16 du disque portegarnitures. Comme décrit dans la demande FR-92 08710, chaque pale se raccorde à la partie centrale 16 par un pied 480 et présente une zone centrale de portée 423 et deux zones périphériques de portée 422. La zone centrale 423 sert à la fixation d'une garniture de frottement 132, tandis que les languettes 671 servent à la fixation d'une autre garniture de frottement 131. A cet effet, les languettes 671 et les zones centrales 423 des pales 672 présentent ici des trous 19, répartis sur une même circonférence, pour fixation desdites garnitures 131,132 au disque portegarnitures ici par l'intermédiaire de rivets 47 (figure 1). Plus précisément le disque porte-garnitures avec ses garnitures 131,132 appartient ici à un disque de friction comportant deux parties coaxiales montées mobiles l'une par rapport à l'autre à l'encontre d'organes élastiques à action circonférentielle 5 et de moyens de frottement 20 à action axiale. Un tel disque est décrit par exemple dans la demande FR-92 08710, ainsi que dans le brevet US-5,014,842 auquel on pourra se reporter. Ici l'une des parties comporte deux rondelles de guidage 1,2 et le disque porte-garnitures, tandis que l'autre partie coaxiale comporte un voile 4 solidaire en rotation d'un moyeu 3, par sertissage (non représenté), ou ici par intervention de moyens d'engrènement à jeu visibles notamment à la figure 3 du brevet US-5,014,842. Ainsi ces moyens comportent des dentures de forme trapézoïdale formées à la périphérie externe du moyeu 3 et à la périphérie interne du voile 4, lesdites dentures engrenant à jeu. Des ressorts de faible raideur, non visibles, s'appuient à chacune de leur extrémité sur des coupelles montées dans des échancrures du moyeu 3 et du voile 4 pour accouplement élastique entre lesdites pièces. Bien entendu on peut inverser les structures, le disque porte-garnitures étant alors solidaire du voile 4 mobile en rotation par rapport au moyeu 3, tandis que les rondelles de guidage sont alors solidaires du moyeu 3. De même le disque porte-garnitures peut être solidaire du voile 4, lui-même solidaire du moyeu 3, le disque de friction étant alors du type rigide. Ici le disque porte-garnitures est accolé par sa partie centrale 16 à la rondelle de guidage 1 et est solidarisé à celle-ci à l'aide de colonnettes traversant à jeu des ouvertures 7 pratiquées dans le voile 4. Ces colonnettes 8 solidarisent entre elles les rondelles 1,2 disposées de part et d'autre du voile 4. Les organes élastiques 5 consistent ici en des ressorts à boudin montés ici par paire dans des fenêtres en vis-à-vis pratiquées dans les rondelles de guidage 1,2 et dans le voile 4 de manière connue en soi. Les moyens de frottement comportent une rondelle de frottement interposée axialement entre le voile 4 et la rondelle 1, ainsi qu'unie rondelle d'application calée en rotation sur la rondelle de guidage 2 à l'aide de pattes axiales engagées dans des ouvertures de ladite rondelle 2. Un ressort prend appui sur la rondelle 2 et sollicite la rondelle d'application en contact du voile 4. Le disque porte-garnitures est équipé de deux garnitures de frottement annulaires 131,132 montées dosà-dos, de part et d'autre de la partie centrale 16. Ces garnitures de frottement sont ici du type organique en étant circonférentiellement continues et en étant renforcées par des fibres de verre, de KEVLAR ou autres. Dans un embrayage, les garnitures 131,132 sont normalement serrées entre les plateaux de pression et de réaction (non visibles) de l'embrayage solidaires en rotation du vilebrequin du moteur à combustion interne du véhicule automobile, tandis que le moyeu 3, grâce à son alésage interne cannelé, est lié en rotation avec l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses. Lors de la manoeuvre de l'embrayage, pour désengager celui-ci, on desserre les garnitures de frottement 131,132 en sorte qu'en position embrayage désengagé celles-ci ne sont pas en contact avec lesdits plateaux de pression et de réaction. Lorsque l'on réengage l'embrayage les garnitures 131,132 sont serrées élastiquement progressivement entre lesdits plateaux. Ce serrage progressif est dû ici en majeure partie aux pales tripodes 672 et plus particulièrement grâce à leurs zones périphériques de portée 422. Ces pales 672 ont une forme de tripode avec trois zones planes de portée respectivement 422 et 423. La zone plane centrale 423 est en contact avec la garniture de frottement 132 associée au plateau de pression et sert à la fixation de ladite garniture 132. Cette zone 423 se rétrécit en direction de la périphérie externe du disque porte-garnitures. Les zones 422 s'étendent périphériquement de part et d'autre de la zone centrale 423. Elles ont une forme globalement triangulaire et sont raccordées à la zone 423 par des plis obliques 421, symétriques par rapport à l'axe radial de symétrie de la pale 672. Les zones 422 et 423 sont décalées axialement en étant parallèles entre elles. Plus précisément les zones 422 sont propres à venir en contact avec la garniture de frottement 131 associée au plateau de réaction de l'embrayage. Ici elles s'étendent dans le plan de la partie centrale 16. La zone centrale 423 se raccorde à la partie centrale 16 par un pli d'orientation tangentielle 480 ou pli longitudinal perpendiculaire et symétrique ici à l'axe de symétrie radial de la pale. Ce pli 480 oblique forme le pied de la pale et permet un décalage axial de la zone 423 par rapport à la partie centrale 16. Ainsi lors de l'écrasement des garnitures 131,132 les zones 422 se déforment axialement. On notera que les plis 480 sont d'une grande largeur et donc très robustes et que la zone 423 présente deux zones internes encadrant le pied 480. Des fentes 24, en forme de canne, séparent les pales 672 des languettes 671. Ces fentes débouchent à la périphérie externe du disque porte-garnitures et ont une extrémité interne fermée en forme de C pour raccordement aux plis 480. Les pales 672 ont une grande étendue circonférentielle et sont séparées ici les unes des autres par un angle de 45 , un angle de 220,30' existant ici entre l'axe de symétrie d'une pale 672 et l'axe de symétrie d'une languette 671 et donc entre deux trous 19. Une pale 672 est donc encadrée de manière régulière par deux languettes 671, les trous 19 étant répartis régulièrement circulairement. Suivant l'invention, un disque porte-garnitures du type sus-indiqué est caractérisé en ce que certaines au moins desdites languettes présentent à leur extrémité libre, à la faveur d'un pli de raccordement 621, une zone de portée 622 décalée axialement en direction de la zone centrale 423 des pales tripodes. Ainsi lors de l'écrasement des garnitures 131,132 ladite zone 622 est propre à venir en contact avec la garniture 132 pour offrir ainsi une réaction. Cette zone 622 constitue donc une zone de stabilisation s'étendant ici dans le plan de la zone centrale 423 grâce au pli oblique 621. En variante la zone 622 peut être légèrement en retrait par rapport à la zone 423. Ainsi la garniture 131 reste bien plane. Ici la languette 671 a une forme effilée, sa zone d'enracinement avec la partie centrale 16 étant plus large que sa périphérie externe constituée par la zone de portée 622 précitée, dont la périphérie externe est située sur la même circonférence que celle des pales 672. Ainsi la languette 671 présente d'un seul tenant une partie principale 623 de portée et de fixation de la garniture 131 grâce aux trous 19, un pli radial de raccordement 621 et la zone de portée 622. La hauteur du pli 621 est supérieure à la hauteur de la portée 622. Ces languettes 671 d'orientation radiale sont donc souples et flexibles. Leur effilement permet de donner de la souplesse à la portée 621,622. On notera que l'extrémité libre 622,621 de la languette 671 est rétrécie circonférentiellement, ce qui permet de donner encore plus de souplesse à la portée 622, qui s'étend circonférentiellement entre deux zones 422 à la périphérie externe du disque. Ainsi on obtient un disque porte-garnitures avec à sa périphérie externe de grandes zones de portée réduisant les phénomènes d'incrustation et de broutement car les garnitures de frottement 131,32 restent dans un plan bien parallèle. Le disque porte-garnitures et donc le disque de friction peuvent ainsi tourner à grande vitesse tout en suivant le mouvement de mise en cône des plateaux de pression et de réaction. Les usures des garnitures sont encore mieux réparties. On appréciera que les plis 480 et 621 donnent une bonne stabilité au disque porte-garnitures, ce qui permet d'avoir un bon contact des garnitures de frottement avec les plateaux de pression et de réaction, ce qui réduit les usures des garnitures de frottement. Ici la zone de portée 622 est de hauteur moindre que celle des portées périphériques 422. La hauteur du pli 621 et de la zone 622 étant globalement égale à celle de la zone oblique 422. En effet on recherche ici un point d'appui supplémentaire et une souplesse. En variante on peut modifier la raideur de la zone 622 de manière simple en diminuant ou en augmentant la longueur du pli 621, en sorte que la périphérie externe des languettes peut s'étendre sur une circonférence de diamètre inférieur ou supérieur à celle de la circonférence de la périphérie externe des pales 672. On appréciera que le bon équilibre du disque de friction et la bonne planéité de ses garnitures de frottement notamment dûs à la répartition régulière des trous de fixation 19 et à leur position sur l'axe de symétrie des languettes 671 et des pales 672. On notera également la simplicité de fabrication grâce au déplacement radial possible de l'coutil de découpe permettant la fabrication de disques avec des pales et des languettes de hauteur différente. Ici en position embrayage engagé (garnitures 131,132 serrées) un espace existe entre les deux garnitures 131,132, en sorte que les pales 672 ne sont pas totalement écrasées pour permettre auxdites garnitures de s'adapter à la forme des plateaux de pression et de réaction. Bien entendu la présente invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit. En particulier les pales tripodes peuvent avoir une autre forme telle celle décrite dans le susmentionné document FR92 08710. De même les garnitures de frottement 131,132 peuvent être fractionnées. En variante chaque garniture peut comporter une couronne de support continue et ajourée pour fixation de plots de frottement comme décrit dans le susmentionné document FR92 08710. Les plis tangentiels 480 peuvent ne pas constituer à eux seuls le pied des pales, un bout des pieds raccordant les plis à la partie centrale du disque. Enfin, comme visible en pointillés à la figure 2, les plis 621 et les zones 622 ne sont pas forcément symétriques et il peut y avoir une alternance d'une languette à l'autre de la dissymétrie. REVENDICATIONS 1- Disque porte-garnitures propre à la constitution d'un disque de friction, notamment pour véhicule automobile, du genre comportant une partie centrale (16) et une partie périphérique fractionnée en pales radiales (672) alternant circonférentiellement avec une série de languettes radiales (671) dans le plan de la partie centrale (16) du disque porte-garnitures, dans lequel les pales (672) présentent, à la faveur de plis (421), une zone centrale de portée (423) et deux zones périphériques de portée (422) de part et d'autre de ladite zone (423), lesdites zones périphériques (422) étant décalées axialement par rapport à ladite zone centrale (423), caractérisé en ce que certaines au moins desdites languettes (671) présentent, à leur extrémité libre à la faveur d'un pli de raccordement (621), une zone de portée (622) décalée axialement en direction de la zone centrale des pales (672). 2- Disque porte-garnitures selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites languettes (671) ont une extrémité libre (622,621) rétrécie circonférentiellement. 3- Disque porte-garnitures selon la revendication 1 ou 2, carctérisé en ce que les languettes ont une forme effilée en direction de leur périphérie externe, en sorte que la zone d'enracinement avec la partie centrale (16) du disque porte-garnitures est augmentée. 4- Disque porte-garnitures selon la revendication 3, caractérisé en ce que les pattes radiales (671) sont séparées des pales (672) par des fentes (24) en forme de canne. 5) Disque porte-garnitures selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite zone de portée (622) est de hauteur inférieure à celle desdites zones périphériques (422) et à celle de son pli de raccordement (621).