Brevet FR2731753A1 — publié le 19960920

"Friction d'embrayage, notamment pour véhicule automobile" L'invention concerne les frictions d'embrayage du genre comportant au moins deux parties coaxiales, qui sont montées rotatives l'une par rapport à l'autre dans les limites d'un débattement angulaire déterminé et à l'encontre de moyens élastiques & action circonférentielle, et dont une porte un disque de friction, l'une desdites parties coaxiales comportant deux rondelles de guidage et l'autre un voile intermédiaire entre ces rondelles de guidage, et les moyens élastiques comportant, répartis circulairement, une pluralité d'éléments élastiques allongés dont chacun est disposé dans un logement formé pour partie par une fenêtre des rondelles de guidage et pour partie par un évidement du voile. Pour certaines applications, au moins, notamment sur les véhicules automobiles, une faible raideur est recherchée pour l'ensemble des éléments élastiques allongés mis en oeuvre, pour filtrer les oscillations de torsion en provenance du moteur et ainsi éviter l'apparition de bruits. Il a été proposé, dans ce but, de ne mettre en oeuvre qu'un nombre réduit de tels éléments élastiques allongés, qui, en pratique, sont chacun constitués par un ressort, de type ressort à boudin, ou deux ou plusieurs de tels ressorts disposés coaxialement. Mais, eu égard à leur nombre réduit, les ressorts ainsi mis en oeuvre sont relativement longs. Ils sont donc particulièrement flexibles latéralement. Il en résulte qu'en service, et sous les effets conjugués de la sollicitation d'écrasement dont ils sont 1l'objet et de la force centrifuge, ils se mettent très rapidement en courbe, dès une vitesse de rotation relativement faible de l'ensemble. Ils viennent donc très rapidement au contact du bord circonférentiel radialement le plus externe des fenêtres des rondelles de guidage, avant d'appuyer plus violemment sur toute sa longueur lorsque la vitesse de rotation de l'ensemble devient plus élevée. Les inconvénients d'un tel contact et d'un tel appui sont multiples. Tout d'abord, le frottement acier sur acier qu'ils impliquent rend difficile une évolution contrôlée de l'hystérésis en fonction de la vitesse, et, donc, malaisée une maîtrise convenable des conditions exactes de fonctionnement de l'ensemble. En outre, ce frottement acier sur acier est inévitablement générateur d'usure, tant pour les ressorts et les rondelles de guidage que pour les culbuteurs par l'intermédiaire desquels ces ressorts prennent usuellement appui circonférentiellement à leurs extrémités. Enfin, l'appui exercé par les ressorts sur les rondelles de guidage le long du bord circonférentiel radialement le plus externe des fenêtres de celles-ci, est de nature à entrainer de manière intempestive une déformation de ces rondelles de guidage, celles-ci étant d'autant plus affaiblies localement par ces fenêtres, et, donc, flexibles à cet endroit, que, eu égard à la longueur importante des ressorts, d'une part, et au fait que, de manière usuelle, ces ressorts s'étendent d'autre part chacun individuellement suivant une corde de l'ensemble au repos, ces fenêtres ont radialement une ouverture particulièrement grande, notamment dans leur zone médiane. L'invention a pour objet une friction d'embrayage dans laquelle ces inconvénients sont minimisés, sinon annulés, et qui, conjointement, présente d'autres avantages. Cette friction d'embrayage, qui est du genre précisé ci-dessus, est d'une manière générale caractérisée en ce que, conjointement, les évidements que comporte le voile pour les éléments élastiques allongés sont ouverts radialement du côté opposé à l'axe de l'ensemble sur une partie au moins de leur longueur circonférentielle, en ce qu'il est prévu, au droit, au moins, de chacun de ces évidements, à la périphérie de plus grand diamètre des rondelles de guidage, une voûte, qui, axialement, s'étend de l'une à l'autre de ces rondelles de guidage, en étant solidaire de celles-ci, et qui, circulairement, s'étend sur toute la longueur circonférentielle, au moins, des fenêtres des rondelles de guidage, et en ce qu'une garniture en matière synthétique est adossée radialement à la surface interne de cette voûte, sur une partie au moins de la longueur circonférentielle de celle-ci. Grâce & une telle garniture, qui est préférentiellement en forme de goulotte, tout frottement métal sur métal est éliminé. C'est en effet avec elle que prennent contact en service les ressorts constituant les éléments élastiques allongés. Les rondelles de guidage ne nécessitent dès lors plus de traitement thermique, et il n'est pas non plus nécessaire de prévoir la présence d'une quelconque graisse. En outre, par un choix de la matière synthétique constitutive de la garniture mise en oeuvre, éventuellement chargée, si désiré, d'un quelconque matériau anti-frottement, il est possible de minimiser le frottement, et par conséquent les usures, tout en améliorant le contrôle de l'hystérésis, avec même, le cas échéant, une possibilité de réglage de celui-ci. Corollairement, cette garniture étant dûment contrebutée par une voûte, il est possible, si désiré, d'éliminer tout rebord formant oeillère le long du bord circonférentiel radialement le plus externe des fenêtres des rondelles de guidage. Conjointement, cette voûte renforce avantageusement la résistance mécanique de ces rondelles de guidage, notamment au droit de leurs fenêtres. En étant dûment assujettie, par exemple par sertissage, à l'une et l'autre des rondelles de guidage, cette voûte peut également assurer une liaison axiale suffisante entre ces rondelles de guidage pour que, si désiré, il puisse être envisagé d'éliminer les entretoises usuellement prévues à cet effet. Le sertissage correspondant peut conjointement être avantageusement mis & profit pour lier le disque de friction & l'une des rondelles de guidage, sans donc qu'il soit nécessaire de prévoir pour lui & cet effet de quelconques autres moyens de fixation tels que rivets ou autres. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, & titre d'exemple, en référence aux dessins schématiques annexés sur lesquels: la figure 1 est, avec un arrachement local, une vue partielle en élévation d'une friction d'embrayage suivant l'invention; la figure 2 en est une vue en coupe axiale, suivant la ligne brisée II- II de la figure 1; les figures 3, 4 et 5 sont des vues partielles en coupe axiale, qui, reprenant pour partie celle de la figure 2, correspondent chacune respectivement & diverses variantes de réalisation. Tel qu'illustré sur ces figures, et de manière connue en soi, la friction d'embrayage 10 suivant l'invention comporte au moins deux parties coaxiales 11A, 11B, qui sont montées rotatives l'une par rapport à l'autre, dans les limites d'un débattement angulaire déterminé, et à 1 'encontre de moyens élastiques 12 à action circonférentielle, et dont une, ici la partie coaxiale liA, porte un disque de friction 13, l'ensemble constituant, entre ce disque de friction 13 et un moyeu 14, un amortisseur principal 15. Le disque de friction 13 comporte un voile mince 16, éventuellement fractionné en pales, et, portées par ce voile mince 16, en s'étendant de part et d'autre de celui-ci, deux garnitures de frottement 17. L'une des parties coaxiales 11A, 11B, ici la partie coaxiale 11A portant le disque de friction 13, comporte deux rondelles de guidage 18, et l'autre, ici la partie coaxiale 11B, un voile 20, épais, intermédiaire entre les rondelles de guidage 18, & distance de celles-ci. Ici, les rondelles de guidage 18 sont, de place en place, reliées l'une à l'autre, par des entretoises 21, qui interviennent au voisinage de leur périphérie de plus grand diamètre, en retrait par rapport à celle- ci, mais radialement au-delà de la périphérie de plus grand diamètre du voile 20, et qui s'étendent sensiblement parallèlement à l'axe de l'ensemble. Ici, ces entretoises 21 sont boulonnées. En variante, et, préférentiellement, elles sont serties. Ici les entretoises 21 ont une section transversale circulaire, et seul un léger jeu les sépare de la périphérie de plus grand diamètre du voile 20. Les rondelles de guidage 18 s'étendent librement autour du moyeu 14. Au contraire, & sa périphérie de plus petit diamètre, le voile 20 engrène avec jeu avec le moyeu 14 par une denture 22. Ici, les moyens élastiques 12 intervenant circonférentiellement entre les parties coaxiales 11A, 11B comportent, répartis circulairement, une pluralité d'éléments élastiques allongés 24, qui, tous, s'étendent sensiblement tangentiellement à une même circonférence de l'ensemble, et dont chacun est disposé dans un logement 25 formé pour partie par une fenêtre 26 des rondelles de guidage 18 et pour partie par un évidement 27 du voile 20. Ici, ces éléments élastiques allongés 24 sont au nombre de trois, et ils sont chacun constitués de deux ressorts 24', 24", de type ressort à boudin, disposés coaxialement l'un dans l'autre, avec, monté flottant dans la zone centrale du ressort 24" le plus interne, un bloc en matière élastique 28. Ici, les éléments élastiques allongés 24 portent, circonférentiellement, à leurs extrémités, sur des culbuteurs 29, qui, pour la configuration de repos de l'ensemble, qui est celle représentée, sont chacun engagés à pivotement, à la faveur d'une creusure sur des doigts 30 que le voile 20 forme circonférentiellement en saillie vers l'intérieur des logements 25. Ici, ces culbuteurs 29 sont en matière synthétique, pour une réduction des bruits. Pour la configuration de repos représentée, les éléments élastiques allongés 24 s'étendent sensiblement de manière rectiligne, suivant, chacun individuellement, une corde de l'ensemble. Il en résulte que le bord circonférentiel 31 radialement le plus interne des fenêtres 26 des rondelles de guidage 18 est lui-même rectiligne, et il en est de même pour le bord circonférentiel radialement le plus interne des évidements 27 du voile 20. Au contraire, le bord circonférentiel 32 radialement le plus externe des fenêtres 26 des rondelles de guidage 18 s'étend de manière circulaire. Sur les figures 1 à 3, les rondelles de guidage 18 comportent un rebord 33, formant oeillère, en saillie vers l'extérieur le long de ce bord circonférentiel 32 radialement le plus externe de leurs fenêtres 26, sur toute la longueur de celui-ci. Sur les figures 4 et 5, ce rebord a été au contraire éliminé. Pour l'obtention d'une certaine hystérésis, il est prévu, par ailleurs, au sein de l'amortisseur principal 15, des moyens de frottement. Ici, ces moyens de frottement comportent, d'une part, une rondelle de frottement 34, qui intervient, radialement et/ou axialement, entre chacune des rondelles de guidage 18 et le moyeu 14, en étant calée en rotation sur la rondelle de guidage 18, et d'autre part, une rondelle de frottement 35, qui intervient axialement entre la rondelle de guidage 18 et le voile 20, en étant calée en rotation sur la rondelle de guidage 18 et en étant sollicitée par une rondelle élastique 36 en direction du voile 20. Ici, la friction d'embrayage 10 comporte, en outre, un amortisseur auxiliaire 38, ou préamortisseur. Cet amortisseur auxiliaire 38 comporte, ici, deux rondelles de guidage 39, qui sont conjointement calées en rotation sur le voile 20 de l'amortisseur principal 15 par des pions 40 engagés chacun dans une ouverture de ce voile 20, un voile 41, qui est calé en rotation sur le moyeu 14, ici par sertissage, et, intervenant circonférentiellement entre ces rondelles de guidage 39 et ce voile 41, des ressorts 42. Ici, cet amortisseur auxiliaire 38 est disposé axialement entre le voile 20 de l'amortisseur principal 15 et l'une des rondelles de guidage 18 de celui-ci, et, entre cette dernière et sa propre rondelle de guidage 39 la plus proche de celle-ci, intervient, axialement, une rondelle de frottement 43. La rondelle élastique 36 de l'amortisseur principal 15 permet donc de serrer axialement entre le voile 20 et la rondelle de guidage 18 concernée l'ensemble que forment l'amortisseur auxiliaire 38 et la rondelle de frottement 43. La rondelle de frottement 43 évite un contact métal sur métal entre l'amortisseur auxiliaire 38 et la rondelle de guidage 18. Ici, le calage en rotation des rondelles de frottement 34 et 35 est par ailleurs assuré par des saillies, qui, prévues à cet effet sur ces rondelles de frottement 34 et 35, sont engagées dans des ouvertures correspondantes des rondelles de guidage 18. Suivant 1l'invention, et conjointement, les évidements 27 que comporte le voile 20 de l'amortisseur principal 15 pour les éléments élastiques allongés 24 sont ouverts radialement du côté opposé à l'axe de l'ensemble sur une partie au moins de leur longueur circonférentielle, il est prévu, au droit, au moins, de chacun de ces évidements 27, à la périphérie de plus grand diamètre des rondelles de guidage 18, une voûte 45, qui, axialement, s'étend de l'une à l'autre de ces rondelles de guidage 18, en étant solidaire de celles-ci, et qui, circulairement, s'étend sur toute la longueur circonférentielle, au moins, des fenêtres 26 des rondelles de guidage 18, et une garniture 46, en matière synthétique, est adossée radialement à la surface interne de cette voûte 45, sur une partie au moins de la longueur circonférentielle de celle-ci. Ici, les évidements 27 du voile 20 sont ouverts radialement sur toute leur longueur circonférentielle, au-delà des doigts 30 que forme ce voile 20. Ici, la garniture 46 a, intérieurement, un profil transversal courbe, à la manière d'une goulotte. Préférentiellement, ce profil transversal est circulaire. La garniture 46 épouse ainsi la forme circulaire des spires du ressort 24' le plus externe des éléments élastiques allongés 24. Ici, la garniture 46 est insérée radialement entre au moins une entretoise 21 et la voûte 45, de part et d'autre des fenêtres 26 des rondelles de guidage 18. La garniture 46 comporte, transversalement, une encoche 48 pour le passage de chaque entretoise 21. Le maintien radial et circonférentiel de la garniture 46 se trouve ainsi assuré dans ce cas par les entretoises 21, tant au repos qu'en service. Ici, il y a une garniture 46 par élément élastique allongé 24, et cette garniture 46 déborde circonférentiellement de part et d'autre du logement 25 correspondant, en étant engagée sur une entretoise 21 à chacune de ses extrémités. Par contre, la voûte 45 s'étend circulairement tout autour de l'axe de l'ensemble, de manière continue ou sensiblement continue. Par exemple, figures 1 à 4, la voûte 45 est d'un seul tenant avec l'une des rondelles de guidage 18, ici celle qui est axialement la plus éloignée du disque de friction 13. Elle forme alors un rebord circulairement continu à la périphérie de plus grand diamètre de cette rondelle de guidage 18, sensiblement parallèlement à l'axe de l'ensemble. Conjointement, elle est sertie sur l'autre rondelle de guidage 18 par des pattes 50 qu'elle présente à cet effet de place en place en saillie sur sa tranche. Par ces pattes 50, la voûte 45 traverse localement le disque de friction 13, celui-ci, et, plus précisément, son voile mince 16, étant pincé axialement entre cette voûte 45 et la rondelle de guidage 18 qui le porte. Cela peut suffire à la fixation du disque de friction 13, et c'est le cas sur les figures 1, 2, 4 et 5. En variante, il peut être prévu, pour cette fixation, des rivets 52 supplémentaires et spécifiques, et c'est le cas sur la figure 3. Quoi qu'il en soit, les rondelles de guidage 18 forment, avec la voûte 45 qui les relie, un bottier avantageusement rigide. En service, les éléments élastiques allongés 24 viennent porter radialement sur la garniture 46 qui leur est associée. En pratique, celle-ci a circonférentiellement une longueur suffisante pour être encore opérationnelle aux limites du débattement angulaire entre les deux parties coaxiales 11A, 11B. On notera que, sur leur bord radialement le plus éloigné de l'axe de l'ensemble, les culbuteurs 29 ont une surface extérieure arrondie, en correspondance avec le profil de la garniture 46. Ces culbuteurs 29 permettent aux éléments élastiques allongés 24 de travailler dans d'excellentes conditions et de venir en contact avec la garniture 46. Lors d'un première phase du débattement angulaire relatif entre le moyeu 14 et le disque de friction 13, l'amortisseur auxiliaire 38 intervient, tandis que l'amortisseur principal 15 forme un bloc, car les éléments élastiques allongés 24 sont plus raides que les ressorts 42. Après rattrapage du jeu circonférentiel au niveau de la denture 22, le voile 20 devient solidaire en rotation du moyeu 14, et un mouvement angulaire relatif se produit entre ce voile 20 et les rondelles de guidage 18, avec l'intervention des éléments élastiques allongés 24. On obtient ainsi un grand débattement angulaire relatif entre le voile 20 et les rondelles de guidage 18, ce débattement angulaire étant rendu possible gr&ce aux évidements 27 du voile 20, à la voûte 45 et à la garniture 46. En association avec les culbuteurs 29, les doigts 30 du voile 20 permettent une compression aisée des éléments élastiques allongés 24. Les blocs en matière élastique 28 constituent des butées de fin de course, par coopération avec les culbuteurs 29. Pour le maintien et le centrage des ressorts 24', 24", les culbuteurs 29 présentent un téton étayé, figure 1, par lequel ils s'engagent dans ces ressorts 24', 24" en leur fournissant corollairement un appui. Sur la figure 3, la garniture 46 associée à chacun des éléments élastiques allongés 24 s'étend transversalement sur les rebords 33 formant oeillères, des rondelles de guidage 18. Sur la figure 4, elle comporte, latéralement, en saillie, le long de l'un au moins de ses bords, au moins un ergot 53, par lequel elle est en prise avec un perçage 54 de la rondelle de guidage 18 proche, ici la rondelle de guidage 18 axialement la plus éloignée du disque de friction 13. Prévus en nombre suffisant, de tels ergots 53 peuvent suffire au maintien radial et circonférentiel des garnitures 46. Eu égard par ailleurs à la liaison axiale assurée par la voûte 45, et au renfort mécanique dû à celle-ci, les entretoises 21 peuvent dans ce cas être supprimées. A la figure 5, la voûte 45 forme une pièce distincte de l'une et l'autre des rondelles de guidage 18, et elle est sertie par des pattes 50 sur l'une et l'autre de celles-ci. Mais, comme précédemment, elle forme globalement un bottier avec les rondelles de guidage 18. Bien entendu, la présente invention ne se limite pas aux formes de réalisation décrites et représentées, mais englobe toute variante d'exécution et/ou de combinaison de leurs divers éléments. REVENDICATIONS 1. Friction d'embrayage du genre comportant au moins deux parties coaxiales (liA, 11B), qui sont montées rotatives l'une par rapport à l'autre dans les limites d'un débattement angulaire déterminé et à l'encontre de moyens élastiques (12) & action circonférentielle, et dont une porte un disque de friction (13), l'une (liA) de ces parties coaxiales (11A, 11B) comportant deux rondelles de guidage (18) et l'autre (11B) un voile (20) intermédiaire entre ces rondelles de guidage (18), et les moyens élastiques (12) comportant, répartis circulairement, une pluralité d'éléments élastiques allongés (24), dont chacun est disposé dans un logement (25) formé pour partie par une fenêtre (26) des rondelles de guidage (18) et pour partie par un évidement (27) du voile (20), caractérisée en ce que, conjointement, les évidements (27) que comporte le voile (20) pour les éléments élastiques allongés (24) sont ouverts radialement du côté opposé & l'axe de l'ensemble sur une partie au moins de leur longueur circonférentielle, en ce qu'il est prévu, au droit, au moins, de chacun de ces évidements (27), à la périphérie de plus grand diamètre des rondelles de guidage (18), une voûte (45), qui, axialement, s'étend de l'une & l'autre de ces rondelles de guidage (18), en étant solidaire de celles- ci, et qui, circulairement, s'étend sur toute la longueur circonférentielle, au moins, des fenêtres (26) des rondelles de guidage (18), et en ce qu'une garniture (46) en matière synthétique est adossée radialement à la surface interne de cette voûte (45), sur une partie au moins de la longueur circonférentielle de celle-ci. 2. Friction d'embrayage suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la garniture (46) a, intérieurement, un profil transversal courbe, à la manière d'une goulotte. 3. Friction d'embrayage suivant l'une quelconque des revendications 1, 2, caractérisée en ce que, les rondelles de guidage (18) comportant un rebord (33), formant oeillère, en saillie vers l'extérieur le long du bord circonférentiel (32) radialement le plus externe de leurs fenêtres (26), la garniture (46) s'étend transversalement sur ce rebord (33). 4. Friction d'embrayage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que, les rondelles de guidage (18) étant de place en place reliées l'une à l'autre part des entretoises (21), qui s'étendent sensiblement parallèlement & l'axe de l'ensemble, et qui, radialement, sont en retrait par rapport à la périphérie de plus grand diamètre de ces rondelles de guidage (18), la garniture (46) adossée à la voûte (45) est insérée radialement entre au moins une telle entretoise (21) et cette voûte (45), de part et d'autre des fenêtres (26) des rondelles de guidage (18). 5. Friction d'embrayage suivant la revendication 4, caractérisée en ce que la garniture (46) comporte transversalement une encoche (48) pour le passage d'une entretoise (21). 6. Friction d'embrayage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que, le long de l'un au moins de ses bords, la garniture (46) comporte latéralement en saillie au moins un ergot (53) par lequel elle est en prise avec un perçage (54) de la rondelle de guidage (18) correspondante. 7. Friction d'embrayage suivant l'une quelconque des revendications i à 6, caractérisée en ce qu'il y a une garniture (46) par élément élastique allongé (24), et cette garniture (46) déborde circonférentiellement de part et d'autre du logement (25) correspondant. 8. Friction d'embrayage suivant l'une quelconque des revendications 1 & 7, caractérisée en ce que la voûte (45) est d'un seul tenant avec l'une des rondelles de guidage (18), et, par des pattes (50) en saillie de place en place sur sa tranche, elle est sertie sur l'autre de celles-ci. 9. Friction d'embrayage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que, formant une pièce distincte de l'une et de l'autre des rondelles de guidage (18), la voûte (45) est sertie par des pattes (50) sur l'une et l'autre de celles-ci. 10. Friction d'embrayage suivant l'une quelconque des revendications 8, 9, caractérisée en ce que, par des pattes (50), la voûte (45) traverse localement le disque de friction (13), celui-ci étant pincé axialement entre cette voûte (45) et l'une des rondelles de guidage (18). 11. Friction d'embrayage suivant l'une quelconque des revendications 1 & 10, caractérisée en ce que la voûte (45) s'étend circulairement tout autour de l'axe de l'ensemble. 12. Friction d'embrayage suivant l'une quelconque des revendications 1 & 11, caractérisée en ce que les éléments élastiques allongés (24) portent, circonférentiellement, à leurs extrémités, sur des culbuteurs (29) engagés à pivotement sur des doigts (30) que le voile (20) forme circonférentiellement en saillie vers 1 ' intérieur des logements (25).