Brevet FR2702019A1 — publié le 19940902

L'invention se rapporte à un disque d'embrayage pour un embrayage à friction dans un véhicule automobile, comprenant un moyeu à denture intérieure, un disque de moyeu et au moins une tôle de recouvrement qui sont réalisés en tant que pièces sensiblement en forme de disque comportant des fenêtres destinées à recevoir et à commander des accumulateurs à ressort, l'une des pièces, à savoir le disque de moyeu ou la tôle de recouvrement étant pourvue de garnitures de friction, tandis que l'autre est reliée de manière fixe au moyeu, et le disque d'embrayage étant disposé de manière à être concentrique à un axe de rotation. Un disque d'embrayage du mode de construction qui vient d'être cité, est par exemple divulgué par la demande de brevet allemande 40 11 498 Notamment en ce qui concerne le disque de moyeu, mais également en ce qui concerne les tôles de recouvrement, apparaissent des problèmes qui résident dans le fait que les bords périphériques des fenêtres destinées à la commande des accumulateurs à ressort, sont soumis à une usure accrue, si l'on ne prend pas de contre-mesures particulières. Une mesure efficace, mais coûteuse, consiste à durcir par trempe, les bords des fenêtres A cette occasion les pièces pourvues des fenêtres risquent toutefois de se déformer Par ailleurs, il n'est pas possible de souder sans problèmes, le matériau susceptible d'être trempé, à d'autres pièces Ainsi, il est par exemple nécessaire de retoucher le matériau, par un usinage par enlèvement de copeaux, au niveau des zones de soudage prévues. Le but de la présente invention consiste à augmenter la résistance à la fatigue des pièces de disques d'embrayage, sans pour cela devoir s'accommoder de restrictions quant aux joints d'assemblage soudés. Conformément à l'invention, ce but est atteint grâce au fait que le disque de moyeu et/ou la ou les tôle(s) de recouvrement est ou sont réalisé(s) en tant que pièces de découpage de précision en tôle, et que les liaisons fixes de ces pièces entre-elles ou à d'autres pièces, sont réalisées par des joints d'assemblage soudés En raison du découpage de précision du disque de moyeu et/ou des tôles de recouvrement, il se produit un durcissement des bords, qui résout le problème de l'usure aux endroits considérés En même temps, le matériau utilisé à cette occasion, peut être soudé sans problème, de sorte qu'il est possible d'éliminer purement et simplement l'opération de trempe nécessaire jusque là, avec le risque de déformation qu'elle présentait pour la pièce considérée En guise de matériau pour ces pièces sensiblement en forme de disque, il est possible d'utiliser par exemple une tôle ayant subi une passe ultérieure de laminage à froid du type désigné par "Q St E 500 TM", présentant une résistance de base suffisante. Selon une autre caractéristique de l'invention sont prévues deux tôles de recouvrement, qui par l'intermédiaire d'éléments de liaison, sont assemblées de manière fixe l'une à l'autre et maintenues à distance l'une de l'autre Indépendamment de quelle manière les deux tôles de recouvrement sont liées en rotation au moyeu, tous les assemblages entre les deux tôles de recouvrement, soit par l'intermédiaire d'éléments de liaison distincts ou d'éléments de liaison réalisés d'un seul tenant avec l'une des tôles de recouvrement, peuvent être réalisés par soudage, aucune opération d'usinage spéciale n'étant à effectuer en vue de l'opération de soudage. Selon une autre proposition de l'invention, le disque de moyeu et/ou la ou les tôle(s) de recouvrement est ou sont réalisé(s) en tant que pièce(s) de découpage de précision, et la liaison fixe au moyeu ou entre- elles, est réalisée par un joint d'assemblage soudé. C'est justement dans le cas d'un disque d'embrayage dans lequel le disque de moyeu est relié de manière fixe au moyeu et dans lequel est prévue au moins une tôle de recouvrement montée de manière à pouvoir tourner par rapport au disque de moyeu, à l'encontre de la force des accumulateurs à ressort, que, conformément à l'invention, le disque de moyeu, par une ouverture concentrique à l'axe de rotation, est rapporté sur une portée correspondante du moyeu, concentrique à l'axe de rotation, le cas échéant en appui sur une butée axiale, et que les deux pièces sont assemblées par un joint soudé dans la zone de l'ouverture et de la portée Dans le cas d'un tel mode de construction, le moyeu comportant la délicate denture intérieure, peut être fabriqué indépendamment du disque de moyeu, ce qui présente de grands avantages résidant dans le fait que la fabrication n'engendre que de faibles déchets de copeaux d'usinage Le disque de moyeu est dans ce cas réalisé par une pièce de découpage de précision en tôle, dans laquelle, le durcissement des bords des fenêtres destinées aux éléments à ressort, produit par le découpage de précision, assure un prolongement de la durée de vie, le moyeu et le disque de moyeu pouvant être assemblés de manière simple et à demeure, par un joint soudé, dans la zone de la portée et de l'ouverture Il n'est pas nécessaire que le joint soudé s'étende de manière continue sur toute la périphérie, l'assemblage pouvant également se faire par des joints soudés de faible longueur, non raccordés les uns aux autres. Par ailleurs, dans le cas d'un disque d'embrayage, dans lequel le disque de moyeu est relié de manière fixe au moyeu et dans lequel est prévue au moins une tôle de recouvrement montée de manière à pouvoir tourner par rapport au disque de moyeu, à l'encontre de la force des accumulateurs à ressort, le disque de moyeu est pourvu, dans sa zone radialement intérieure, au moins à partir d'un côté, d'une pièce de moyeu se présentant sous la forme d'un tronçon de tube, une surface frontale du tronçon de tube étant disposée en face d'une surface frontale correspondante du disque de moyeu, et les deux étant assemblées dans cette zone par l'intermédiaire d'un joint soudé Dans le cas d'un tel mode de construction, aussi bien le disque de moyeu que la ou les pièces de moyeu considérées peuvent être fabriquées séparément, le disque de moyeu pouvant être réalisé par découpage de précision dans un matériau apte au soudage, et pouvant être soudé au tronçon de tube sans autre usinage supplémentaire, tandis que les fenêtres présentent simultanément la résistance exigée. A cette occasion, l'avantage de l'opération de découpage de précision n'est pas uniquement valable pour les fenêtres, mais également pour les bords de butées disposées éventuellement sur la périphérie, pour le disque de moyeu, et prévues en guise de butées de rotation Dans le cas de ce mode de construction, il est possible de mettre en oeuvre un procédé de soudage par décharge de condensateur, économique et à faible consommation d'énergie Ainsi, l'on évite d'une part une déformation des pièces individuelles, et d'autre part, le durcissement des bords n'est pas altéré. Dans le cas d'un disque d'embrayage dans lequel deux tôles de recouvrement sont reliées, à distance axiale l'une de l'autre, au moyeu, le disque de moyeu étant disposé entre celles-ci en pouvant tourner par rapport aux tôles de recouvrement, donc par rapport au moyeu, à l'encontre de la force des accumulateurs à ressort, les tôles de recouvrement, par des ouvertures concentriques à l'axe de rotation, sont rapportées, conformément à l'invention, sur le moyeu, sur des portées correspondantes, concentriques à l'axe de rotation, le cas échéant en appui sur une butée axiale sous la forme d'une zone centrale de diamètre plus important, et chaque tôle de recouvrement est assemblée de manière fixe au moyeu, par un joint soudé dans la zone de l'ouverture et de la portée Un tel mode de construction est très simple en ce qui concerne le montage, et ne nécessite qu'un faible nombre de pièces individuelles, parce que les rivets sinon nécessaires à cet endroit et la place dans le moyeu, peuvent être supprimés sans contrepartie. L'invention va être explicitée plus en détail dans la suite, au regard de différents exemples de réalisation représentés sur les dessins annexés, qui montrent: Fig 1 la moitié supérieure de la coupe longitudinale d'un disque d'embrayage, comprenant un joint d'assemblage soudé entre le disque de moyeu et le moyeu; Fig 2 la moitié inférieure d'une coupe longitudinale d'un disque d'embrayage, comprenant un joint d'assemblage soudé entre l'une et l'autre des deux tôles de recouvrement; Fig 3 la moitié supérieure d'une coupe longitudinale d'un mode de construction présentant deux tôles de recouvrement, assemblées chacune de manière fixe au moyeu; Fig 4 une coupe partielle d'un disque d'embrayage comportant deux tôles de recouvrement, qui, dans leur zone radialement extérieure, sont liées en rotation et maintenues à distance l'une de l'autre; Fig 5 et 6 vue de face et coupe d'un disque d'embrayage, dans lequel le disque de moyeu est soudé latéralement sur des tronçons de tube, qui présentent la denture intérieure. Les figures 1 et 2 montrent des coupes longitudinales d'un disque d'embrayage dans lequel un moyeu 2 est monté de manière concentrique à un axe de rotation 17 Le moyeu 2 comporte une denture intérieure, en vue d'être lié en rotation à un arbre de transmission non représenté Au moyeu 2 est relié de manière fixe, un disque de moyeu 3, qui comporte plusieurs fenêtres 9 réparties sur la périphérie, et destinées à permettre la commande d'accumulateurs à ressort 25 Sur chaque côté du disque de moyeu 3, est disposée une tôle de recouvrement 5, 6, ces tôles de recouvrement étant, conformément à la figure 2, assemblées l'une à l'autre de manière fixe en étant maintenues à distance l'une de l'autre, par l'intermédiaire d'entretoises 22; par ailleurs, ces tôles de recouvrement comportent également des fenêtres permettant la commande des accumulateurs à ressort 25 La tôle de recouvrement 6 est, par ailleurs, reliée de manière fixe, dans la zone de sa périphérie extérieure, à des garnitures de friction 16, par l'intermédiaire de supports de garnitures 11 Les deux tôles de recouvrement 5 et 6, en commun avec les garnitures de friction 16, forment une ensemble qui, lors d'une sollicitation par un couple, peut effectuer une rotation relative par rapport au moyeu 2 comportant le disque de moyeu 3, à l'encontre de la force des accumulateurs à ressort 25 Dans le cas présent, aussi bien les tôles de recouvrement 5 et 6, que le disque de moyeu 3, sont réalisés en tant que pièces de découpage de précision en tôle, permettant d'une part l'utilisation d'un matériau susceptible d'être soudé sans autres opérations, et conduisant d'autre part à une augmentation de résistance locale des fenêtres destinées à la sollicitation par un couple des accumulateurs à ressort 25, en offrant ainsi une meilleure résistance à l'usure à ces endroits Le disque de moyeu 3 est ici rapporté, par une ouverture concentrique à l'axe de rotation 17, sur une portée correspondante du moyeu 2, et les deux pièces sont assemblées l'une à l'autre par un joint soudé, dans la zone de l'ouverture et de la portée Ce joint soudé peut être continu sur la périphérie, mais il est également possible de prévoir des zones de soudage individuelles Dans le cas présent, le moyeu 2 est pourvu d'une butée axiale 18, qui sert de localisation entre le disque de moyeu 3 et le moyeu 2, avant l'opération de soudage. En fabriquant les deux tôles de recouvrement 5 et 6 de la même manière, il est possible de réaliser l'assemblage de l'une à l'autre, formant liaison en rotation et assurant en même temps leur espacement axial, également par une opération de soudage A cet effet, entre les deux tôles de recouvrement 5 et 6, sont insérées plusieurs entretoises 22, qui sont réparties sur la périphérie, et s'engagent jusque dans des ouvertures correspondantes dans les tôles de recouvrement, en y étant ancrées par des joints soudés 19 appropriés Ces entretoises 22 peuvent être fabriquées aussi bien en un matériau plat, que sous la forme d'une pièce tournée. En guise de matériau de base, aussi bien pour les tôles de recouvrement 5 et 6, que pour le disque de moyeu 3, on pourra par exemple utiliser un acier ayant subi une passe ultérieure de laminage à froid de la qualité désignée par "Q St E 500 TM", présentant une résistance de base suffisante Ce matériau, contrairement aux procédés utilisés jusqu'à présent, à savoir trempe des tôles de recouvrement et du disque de moyeu dans la zone des fenêtres en vue d'augmenter la résistance, n'a pas besoin d'être usiné ultérieurement par enlèvement de copeaux dans les zones de soudage, parce qu'il est apte au soudage de par lui-même Malgré cette propriété, et grâce à l'utilisation de la technique de découpage de précision, il présente, dans la zone des fenêtres destinées à permettre la commande des accumulateurs à ressort, la résistance exigée pour ne pas laisser apparaître d'usure à ces endroits. Sur la figure 3 est représenté un mode de construction selon lequel le moyeu 1 est assemblé de manière fixe à deux tôles de recouvrement 7 et 8, qui présentent un espacement prédéterminé Le disque de moyeu 4, qui radialement à l'extérieur est relié à des garnitures de friction 16 par l'intermédiaire de supports de garnitures 11, est disposé axialement entre les deux tôles de recouvrement 7 et 8 Le disque de moyeu 4 est guidé de manière périphérique, de façon à pouvoir tourner par rapport au moyeu 1, à l'encontre de la force des accumulateurs à ressort 25, ces derniers étant disposés dans des fenêtres des tôles de recouvrement 7 et 8, et dans des fenêtres 9 du disque de moyeu 4 Pour maintenir l'espacement axial entre les deux tôles de recouvrement 7 et 8, le moyeu 1 peut être pourvu d'une zone 23 de diamètre plus important, qui forme une butée axiale pour chacune des tôles de recouvrement. Chacune des deux tôles de recouvrement 7 et 8 est pourvue d'une ouverture concentrique à l'axe de rotation 17, par l'intermédiaire de laquelle elle est rapportée sur une portée correspondante du moyeu 1, en y étant fixée par un joint soudé 19 La fabrication des deux tôles de recouvrement 7 et 8, par exemple en une tôle d'acier ayant subi une passe ultérieure de laminage à froid du genre "Q St E 500 TM" présentant une résistance de base suffisante, et la fabrication des fenêtres nécessaires à la commande des accumulateurs à ressort , par un procédé de découpage de précision, permettent d'obtenir la résistance nécessaire des fenêtres, sans qu'il soit nécessaire de prévoir une opération de trempe, le matériau prévu étant directement apte au soudage Il est naturellement également possible de fabriquer le disque de moyeu 4, de cette manière. La figure 4 montre une coupe partielle d'un disque d'embrayage, dans la zone située radialement à l'extérieur des accumulateurs à ressort, les deux tôles de recouvrement 7 et 8 étant assemblées l'une à l'autre de manière fixe et maintenues à distance l'une de l'autre, dans leur zone radialement extérieure A cet effet, la tôle de recouvrement 8 est pourvue de plusieurs pattes 21 coudées axialement, qui traversent le disque de moyeu 4 par des ouvertures 24 correspondantes, et qui sont assemblées directement à la tôle de recouvrement 7 opposée, par un joint soudé 19 A cet effet, les pattes 21 peuvent naturellement reposer avec leur extrémité, sur la face latérale de la tôle de recouvrement 7, mais peuvent également être d'une longueur axiale plus importante, et reposer sur la périphérie extérieure de la tôle de recouvrement 7, en y étant soudées Pour le reste du mode de construction de la figure 4, il se rapporte à celui de la figure 3. Sur les figures 5 et 6 sont représentées la vue de face et la coupe d'un disque d'embrayage, dans lequel le disque de moyeu 3 est réalisé en tant que pièce de découpage de précision, les fenêtres 9 et 12 ayant leur résistance à la fatigue augmentée, par durcissement des bords correspondants, au cours de l'opération de fabrication Il en est de même pour les bords 15 situés dans la zone du diamètre extérieur du disque de moyeu 3, et qui font office de butées angulaires de limitation de la rotation Elles sont réalisées dans des encoches 14 dans lesquelles s'étendent, par exemple, les entretoises 22 selon la figure 2, et forment en commun avec les entretoises 22, la butée angulaire de limitation de la rotation Les bords 10 et 13 coopèrent avec les accumulateurs à ressort 25, par exemple selon la figure 1, et assurent une compression de ces accumulateurs à ressort 25, lors d'une sollicitation par un couple Les accumulateurs à ressort peuvent être formés par des ressorts hélicoïdaux en métal, mais il est également possible d'utiliser des accumulateurs en caoutchouc ou en un matériau élastique similaire, ceux-ci étant alors de préférence munis d'éléments de guidage venant s'appuyer sur les bords 10 et 13. La figure 6 laisse notamment entrevoir que le disque de moyeu 3 est assemblé de manière fixe, des deux côtés, à une pièce de moyeu 2 a, 2 b, l'assemblage s'effectuant au moyen de joints soudés 19 Les pièces de moyeu 2 a, 2 b sont pourvues de la denture intérieure pour la mise en place, avec liaison en rotation, sur un arbre de transmission, toutes les pièces étant disposées de manière concentrique à l'axe de rotation 17 Le disque de moyeu 3 lui-même, peut également être pourvu d'une denture, mais il est toutefois possible de supprimer la denture dans le disque de moyeu 3, en réalisant un dégagement correspondant Le joint soudé 19 peut ici avantageusement être réalisé par une opération de soudage par décharge de condensateur, les deux pièces de5 moyeu 2 a et 2 b étant à cet effet équipées, avant le soudage, d'une nervure 20, qui pendant l'opération de soudage, fond au moins en partie, pour former le matériau d'apport. REVENDICATIONS. 1 Disque d'embrayage pour un embrayage à friction dans un véhicule automobile, comprenant un moyeu à denture intérieure, un disque de moyeu et au moins une tôle de recouvrement qui sont réalisés en tant que pièces sensiblement en forme de disque comportant des fenêtres destinées à recevoir et à commander des accumulateurs à ressort, l'une des pièces, à savoir le disque de moyeu ou la tôle de recouvrement étant pourvue de garnitures de friction, tandis que l'autre est reliée de manière fixe au moyeu, et le disque d'embrayage étant disposé de manière à être concentrique à un axe de rotation, caractérisé en ce que le disque de moyeu ( 3, 4) et/ou la ou les tôle(s) de recouvrement ( 5, 6; 7, 8) est ou sont réalisé(s) en tant que pièces de découpage de précision en tôle, et en ce que les liaisons fixes de ces pièces entre-elles ou à d'autres pièces, sont réalisées par des joints d'assemblage soudés ( 19). 2 Disque d'embrayage selon la revendication 1, caractérisé en ce que sont prévues deux tôles de recouvrement ( 5, 6; 7, 8), qui par l'intermédiaire d'éléments de liaison ( 21, 22), sont assemblées de manière fixe l'une à l'autre et maintenues à distance l'une de l'autre (joint soudé 19). 3 Disque d'embrayage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le disque de moyeu ( 3, 4) et/ou la ou les tôle(s) de recouvrement ( 5, 6; 7, 8) est ou sont réalisé(s) en tant que pièce(s) de découpage de précision, et en ce que la liaison fixe au moyeu ( 1, 2) ou entre-elles est réalisée par un joint d'assemblage soudé ( 19). 4 Disque d'embrayage selon la revendication 3, dans lequel le disque de moyeu est relié de manière fixe au moyeu et dans lequel est prévue au moins une tôle de recouvrement montée de manière à pouvoir tourner par rapport au disque de moyeu, à l'encontre de la force des accumulateurs à ressort, caractérisé en ce que le disque de moyeu ( 3), par une ouverture concentrique à l'axe de rotation ( 17), est rapporté sur une portée correspondante du moyeu ( 2), concentrique à l'axe de rotation ( 17), le cas échéant en appui sur une butée axiale ( 18), et en ce que les deux pièces sont assemblées par un joint soudé ( 19) dans la zone de l'ouverture et de la portée. 5 Disque d'embrayage selon la revendication 3, dans lequel le disque de moyeu est relié de manière fixe au moyeu et dans lequel est prévue au moins une tôle de recouvrement montée de manière à pouvoir tourner par rapport au disque de moyeu, à l'encontre de la force des accumulateurs à ressort, caractérisé en ce que le disque de moyeu ( 3) est pourvu, dans sa zone radialement intérieure, au moins à partir d'un côté, d'une pièce de moyeu ( 2 a, 2 b) se présentant sous la forme d'un tronçon de tube, une surface frontale du tronçon de tube étant disposée en face d'une surface frontale correspondante du disque de moyeu ( 3), et les deux étant assemblées dans cette zone par l'intermédiaire d'un joint soudé ( 19). 6 Disque d'embrayage selon la revendication 3, dans lequel deux tôles de recouvrement sont reliées, à distance axiale l'une de l'autre, au moyeu, le disque de moyeu étant disposé entre celles-ci en pouvant tourner par rapport aux tôles de recouvrement, donc par rapport au moyeu, à l'encontre de la force des accumulateurs à ressort, caractérisé en ce que les tôles de recouvrement ( 7, 8) par des ouvertures concentriques à l'axe de rotation ( 17), sont rapportées sur le moyeu ( 1), sur des portées correspondantes concentriques à l'axe de rotation ( 17), le cas échéant en appui sur une butée axiale sous la forme d'une zone centrale ( 23) de diamètre plus important, et en ce que chaque tôle de recouvrement est assemblée de manière fixe au moyeu ( 1), par un joint soudé ( 19) dans la zone de l'ouverture et de la portée.